Intenzita zvuku a zákon inverzných štvorcov

1 · Predikuj

Reproduktor žiari zvuk rovnako všetkými smermi. Keď sa poslucháč presunie dvakrát ďalej, o koľko klesne intenzita zvuku?

2 · Priprav

  1. Otvor predvolbu intenzita zvuku a stlač Resetovať. Zdroj žiari 0.05 W všetkými smermi (guľové šírenie).
  2. Zapni odčítanie intenzity u pozorovateľa.
  3. Nastav vzdialenosť pozorovateľa od zdroja pre každý pokus a zaznamenaj intenzitu.

3 · Zbieraj údaje

Vzdialenosť r (m)Intenzita I (µW/m²)
2.00
4.00
8.00

Zaznamenaj intenzitu I (os y) verzus 1/r² (os x) pre svoje tri pokusy. Je priamka rovná cez začiatok?

4 · Analyzuj

  1. Pre jeden pokus vypočítaj I = P/(4πr²) s P = 0.05 W, odpoveď vyjadr v µW/m² (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Porovnaj s tabuľkou.
  2. Vysvetli pomocou povrchu gule 4πr², prečo výkon zvuku šíriaci sa von robí intenzitu klesajúcou ako 1/r² namiesto 1/r.

5 · Rozšír

  1. Zdvojnásobenie vzdialenosti štvrtí intenzitu, ale hlasitosť (v decibeloch) sa zdá klesnúť len o pevnú hodnotu pri každom zdvojnásobení vzdialenosti. Pozri sa na experiment decibely — aký typ funkcie mení pomer intenzity ×4 na pevný rozdiel v dB?
  2. Tento experiment predpokladá, že zdroj žiari rovnako každým smerom. Megafón namiesto toho sústredí zvuk do úzkeho kužeľa. Ako by sa zákon 1/r² zmenil pre sústredený zdroj pri tej istej vzdialenosti?

Fyzika za týmto experimentom

Zákon inverzných štvorcov pre intenzitu zvuku

Výkon žiarený rovnako všetkými smermi sa rozprestiera na guľu s plochou 4πr². Intenzita — výkon na jednotku plochy — preto klesá ako 1/r² s vzdialenosťou od zdroja.

← Späť na experiment

Vlny a zvuk

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky