Intensitatea sunetului și legea pătratului invers

1 · Prezice

Un difuzor radiază sunet egal în toate direcțiile. Dacă un ascultător se mută de două ori mai departe, cu cât scade intensitatea sunetului?

• Intensitatea scade la 1/2 — scade liniar cu distanța.
• Intensitatea scade la 1/4 — scade cu pătratul distanței.
• Intensitatea rămâne aceeași indiferent de distanță.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea sound-intensity și apasă Resetează. Sursa radiază 0.05 W în toate direcțiile (răspândire sferică).
2. Activează citirea intensității la observator.
3. Setează distanța observatorului față de sursă pentru fiecare încercare și înregistrează intensitatea.

3 · Colectează date

Plotează intensitatea I (axa y) în funcție de 1/r² (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează I = P/(4πr²) folosind P = 0.05 W, exprimând răspunsul în µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Compară cu tabelul.
2. Explică, folosind aria suprafeței unei sfere 4πr², de ce răspândirea puterii sonore spre exterior face intensitatea să scadă ca 1/r², nu ca 1/r.

5 · Extinde

1. Dublarea distanței pătrupește intensitatea, dar intensitatea percepută (în decibeli) pare să scadă doar cu o cantitate fixă de fiecare dată când distanța se dublează. Privește experimentul sound-decibel — ce fel de funcție transformă un raport de intensitate ×4 într-o diferență fixă de dB?
2. Acest experiment presupune că sursa radiază egal în fiecare direcție. Un megafon concentrează în schimb sunetul într-un con îngust. Cum te-ai aștepta să se schimbe legea 1/r² a intensității pentru o sursă direcționată, la aceeași distanță?

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit