Unde și sunet

Scara decibelilor la ureche

O sursă mai puternică ridică nivelul în decibeli la o distanță fixă.

Scara decibelilor la ureche — simulație interactivă de Unde și sunet. O sursă mai puternică ridică nivelul în decibeli la o distanță fixă. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Scara decibelilor

Scara decibelilor comprimă un interval uriaș de intensități în numere gestionabile, folosind un logaritm.

Nivelul sonor β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. O creștere de 10 dB înseamnă de zece ori intensitatea. Sursele mai puternice ridică β la distanță fixă.

• β = 10 log₁₀(I/I₀)
• Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Intensitățile sonore pe care oamenii le pot auzi acoperă un factor de un trilion, de la o șoaptă la un motor de reacție. De ce măsurăm intensitatea percepută în decibeli în loc de direct în W/m²?

Predicții de cântărit

• Decibelii folosesc o scară logaritmică, deci pași egali în dB corespund unor salturi multiplicative egale în intensitate.
• Decibelii sunt doar o rescalare liniară a W/m², de conveniență.
• Decibelii măsoară ceva fizic diferit de intensitate.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Distanța r (m)

Ce măsori:

• Intensitatea I (µW/m²)
• Nivelul sonor β (dB)

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea sound-decibel și apasă Resetează. Sursa radiază 0.12 W în toate direcțiile.
2. Activează citirile intensității și nivelului sonor la observator.
3. Setează distanța observatorului față de sursă pentru fiecare încercare și înregistrează intensitatea și nivelul sonor.

Ecuația guvernantă

Nivelul sonor în decibeli — L = 10·log₁₀(I/I₀)

Scara decibelilor comprimă intervalul dinamic uriaș al intensității folosind un logaritmul în baza 10 relativ la cea mai quiet intensitate audibilă I₀ = 10⁻¹² W/m², deci fiecare +10 dB reprezintă un salt ×10 în intensitatea reală.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează I = P/(4πr²) folosind P = 0.12 W (raportează în µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), apoi β = 10·log₁₀(I/I₀) cu intensitatea de referință I₀ = 10⁻¹² W/m². Compară ambele cu tabelul.
• Deși încercările tale cea mai apropiată și cea mai îndepărtată diferă în intensitate printr-un factor de 16, coloana nivelului sonor se schimbă cu doar circa 12 dB între ele. Explică de ce, folosind logaritmul din formulă.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Intensitatea de referință I₀ = 10⁻¹² W/m² este definită ca aproximativ cel mai quiet sunet pe care un om îl poate auzi (0 dB). Folosind formula, ce nivel sonor ar măsura un ascultător exact la intensitatea prag?
• Fiecare +10 dB corespunde unei creșteri ×10 în intensitate, nu unei dublări. Folosind formula, aproximativ câți dB adaugă efectiv o intensitate care se dublează (×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

1. Bine ai venit la Decibeli
2. Selectează observatorul
3. Apasă Pornește
4. Intensitate logaritmică
5. Deschide panoul Proprietăți
6. Ai reușit!

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Intensitatea sunetului și decibeli