Gelombang & Bunyi
Skala desibel di telinga
Sumber yang lebih kuat menaikkan aras desibel pada jarak yang tetap.
Skala desibel di telinga — simulasi Gelombang & Bunyi interaktif. Sumber yang lebih kuat menaikkan aras desibel pada jarak yang tetap. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Skala desibel
Skala desibel memampatkan julat keamatan yang besar kepada nombor yang boleh diurus menggunakan logaritma.
Aras bunyi β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. Kenaikan 10 dB bermakna sepuluh kali keamatan. Sumber yang lebih kuat menaikkan β pada jarak tetap.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Keamatan bunyi yang boleh didengari manusia merentasi faktor trilion, daripada bisikan ke enjin jet. Mengapa kita mengukur kuat bunyi dalam desibel dan bukannya terus dalam W/m²?
Ramalan untuk ditimbang
- Desibel menggunakan skala logaritmik, jadi langkah dB sama sepadan dengan lompatan pendaraban sama dalam keamatan.
- Desibel hanyalah versi W/m² diskala-semula secara linear untuk kemudahan.
- Desibel mengukur sesuatu yang berbeza secara fizikal daripada keamatan.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Jarak r (m)
Apa yang anda ukur:
- Keamatan I (µW/m²)
- Aras bunyi β (dB)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset desibel-bunyi dan tekan Set semula. Sumber memancarkan 0.12 W ke semua arah.
- Aktifkan bacaan keamatan dan aras-bunyi pada pemerhati.
- Tetapkan jarak pemerhati daripada sumber bagi setiap percubaan dan rekod keamatan dan aras bunyi.
Persamaan pengawal
Aras Bunyi dalam Desibel — L = 10·log₁₀(I/I₀)
Skala desibel memampatkan julat dinamik besar keamatan menggunakan logaritma asas-10 relatif kepada keamatan boleh-dengar paling senyap I₀ = 10⁻¹² W/m², jadi setiap +10 dB mewakili lompatan ×10 dalam keamatan sebenar.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira I = P/(4πr²) menggunakan P = 0.12 W (laporkan dalam µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), kemudian β = 10·log₁₀(I/I₀) dengan keamatan rujukan I₀ = 10⁻¹² W/m². Bandingkan kedua-duanya dengan jadual.
- Walaupun percubaan terdekat dan terjauh anda berbeza dalam keamatan dengan faktor 16, kolum aras-bunyi berubah hanya kira-kira 12 dB antara mereka. Terangkan mengapa, menggunakan logaritma dalam formula itu.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Keamatan rujukan I₀ = 10⁻¹² W/m² ditakrifkan sebagai lebih kurang bunyi paling senyap yang boleh didengari manusia (0 dB). Menggunakan formula itu, aras bunyi berapa yang akan diukur pendengar tepat pada keamatan ambang?
- Setiap +10 dB sepadan dengan peningkatan ×10 dalam keamatan, bukan penggandaan. Menggunakan formula itu, lebih kurang berapa dB yang sebenarnya ditambah oleh keamatan yang berganda (×2)?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Selamat datang ke Desibel Bunyi
- Pilih pemerhati
- Tekan Main
- Kuat bunyi logaritmik
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.