Gelombang & Bunyi
Keamatan bunyi lwn. jarak
Keamatan menurun sebagai 1/r² -- alihkan pemerhati dan tonton I dan L berubah.
Keamatan bunyi lwn. jarak — simulasi Gelombang & Bunyi interaktif. Keamatan menurun sebagai 1/r² -- alihkan pemerhati dan tonton I dan L berubah. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Keamatan kuasa-dua-songsang
Keamatan bunyi menurun sebagai 1/r² daripada satu sumber titik dalam tiga dimensi.
Kuasa merebak merentasi luas permukaan sfera 4πr², jadi keamatan I = P/(4πr²). Menggandakan jarak menyukan keamatan.
- I = P/(4πr²)
- I ∝ 1/r²
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
Satu pembesar suara memancarkan bunyi sama rata ke semua arah. Jika pendengar bergerak dua kali lebih jauh, berapa banyak keamatan bunyi menurun?
Ramalan untuk ditimbang
- Keamatan turun kepada 1/2 -- ia susut secara linear dengan jarak.
- Keamatan turun kepada 1/4 -- ia susut dengan kuasa dua jarak.
- Keamatan kekal sama tanpa mengira jarak.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Jarak r (m)
Apa yang anda ukur:
- Keamatan I (µW/m²)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset keamatan-bunyi dan tekan Set semula. Sumber memancarkan 0.05 W ke semua arah (penyebaran sfera).
- Aktifkan bacaan keamatan pada pemerhati.
- Tetapkan jarak pemerhati daripada sumber bagi setiap percubaan dan rekod keamatannya.
Persamaan pengawal
Hukum Kuasa-Dua-Songsang bagi Keamatan Bunyi — I = P/(4πr²)
Kuasa yang dipancarkan sama rata ke semua arah merebak merentasi sfera berluas 4πr². Keamatan -- kuasa per unit luas -- justeru susut sebagai 1/r² dengan jarak daripada sumber.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira I = P/(4πr²) menggunakan P = 0.05 W, menyatakan jawapan anda dalam µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan, menggunakan luas permukaan sfera 4πr², mengapa kuasa bunyi yang merebak ke luar menjadikan keamatan susut sebagai 1/r² dan bukannya 1/r.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Penggandaan jarak menyukukan keamatan, tetapi kuat bunyi (dalam desibel) kelihatannya hanya turun dengan jumlah tetap setiap kali jarak berganda. Lihat eksperimen desibel-bunyi -- fungsi jenis apa menukarkan nisbah keamatan ×4 kepada beza dB tetap?
- Eksperimen ini menganggap sumber memancar sama rata ke setiap arah. Megafon sebaliknya memfokuskan bunyi ke dalam kon sempit. Bagaimana andajangkan hukum keamatan 1/r² berubah bagi sumber berfokus pada jarak yang sama?
- 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 Keamatan Bunyi
- Pilih pemerhati
- Tekan Main
- Lemah dengan jarak
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.