Lydintensitet og loven om omvendt kvadrat

1 · Prediker

En høyttaler stråler lyd likt i alle retninger. Hvis en lytter flytter seg dobbelt så langt bort, hvor mye synker lydintensiteten?

• Intensiteten synker til 1/2 — den avtar lineært med avstanden.
• Intensiteten synker til 1/4 — den avtar med kvadratet av avstanden.
• Intensiteten forblir den samme uavhengig av avstand.

2 · Oppsett

1. Åpne lydintensitet-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Kilden stråler 0,05 W i alle retninger (kulespredning).
2. Aktiver intensitetsavlesningen ved observatøren.
3. Sett observatørens avstand fra kilden for hvert forsøk og registrer intensiteten.

3 · Samle inn data

Plott intensitet I (y-akse) mot 1/r² (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen rett gjennom origo?

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn I = P/(4πr²) med P = 0,05 W, og oppgi svaret ditt i µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, med kuleflatens areal 4πr², hvorfor lydeffekt som sprer seg utover får intensiteten til å avta som 1/r² i stedet for 1/r.

5 · Utvid

1. Å doble avstanden firdobler intensiteten, men lydstyrken (i desibel) synker tilsynelatende bare med en fast mengde hver gang avstanden dobles. Se på lyddesibel-eksperimentet — hvilken type funksjon gjør et ×4 intensitetsforhold om til en fast dB-forskjell?
2. Dette eksperimentet antar at kilden stråler likt i hver retning. En megafon fokuserer i stedet lyden inn i en smal kjegle. Hvordan ville du forvente at 1/r²-loven endret seg for en fokusert kilde ved samme avstand?

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark