Keamatan Bunyi dan Hukum Kuasa-Dua-Songsang

1 · Ramal

Satu pembesar suara memancarkan bunyi sama rata ke semua arah. Jika pendengar bergerak dua kali lebih jauh, berapa banyak keamatan bunyi menurun?

• 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.

2 · Susun

1. Buka praset keamatan-bunyi dan tekan Set semula. Sumber memancarkan 0.05 W ke semua arah (penyebaran sfera).
2. Aktifkan bacaan keamatan pada pemerhati.
3. Tetapkan jarak pemerhati daripada sumber bagi setiap percubaan dan rekod keamatannya.

3 · Kumpul Data

Plot keamatan I (paksi-y) melawan 1/r² (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah garisnya lurus melalui asal?

4 · Analisis

1. 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.
2. Terangkan, menggunakan luas permukaan sfera 4πr², mengapa kuasa bunyi yang merebak ke luar menjadikan keamatan susut sebagai 1/r² dan bukannya 1/r.

5 · Lanjutkan

1. 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?
2. 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?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma