Valovi in zvok
Decibelska lestvica pri ušesu
Glasnejši vir dvigne raven decibelov na nespremenjeni razdalji.
Decibelska lestvica pri ušesu — interaktivna simulacija Valovi in zvok. Glasnejši vir dvigne raven decibelov na nespremenjeni razdalji. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Decibelska lestvica
Decibelska lestvica stisne ogromno območje jakosti v obvladljive številke z logaritmom.
Raven zvoka β = 10 log₁₀(I/I₀) dB. Prirastek 10 dB pomeni desetkrat jakost. Glasnejši viri dvigujejo β na fiksni razdalji.
- β = 10 log₁₀(I/I₀)
- Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Jakosti zvoka, ki jih ljudje slišimo, segajo čez faktor bilijona, od šepeta do reaktivnega motorja. Zakaj merimo glasnost v decibelih namesto neposredno v W/m²?
Predvidevanja za pretehtanje
- Decibeli uporabljajo logaritemsko lestvico, zato enaki koraki dB ustrezajo enakim množilnim skokom v jakosti.
- Decibeli so le linearno preskalirana različica W/m² za udobje.
- Decibeli merijo nekaj fizikalno drugačnega od jakosti.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Razdalja r (m)
Kaj izmeriš:
- Jakost I (µW/m²)
- Raven zvoka β (dB)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev sound-decibel in pritisni Ponastavi. Vir seva 0,12 W v vse smeri.
- Omogoči odčitka jakosti in ravni zvoka pri opazovalcu.
- Nastavi razdaljo opazovalca od vira za vsak poskus in zabeleži jakost in raven zvoka.
Vodilna enačba
Raven zvoka v decibelih — L = 10·log₁₀(I/I₀)
Decibelska lestvica stisne ogromen dinamični obseg jakosti z desetiškim logaritmom glede najtišjo slišno jakost I₀ = 10⁻¹² W/m², zato vsak +10 dB pomeni skok ×10 v dejanski jakosti.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za en poskus izračunaj I = P/(4πr²) s P = 0,12 W (poročaj v µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), nato β = 10·log₁₀(I/I₀) z referenčno jakostjo I₀ = 10⁻¹² W/m². Primerjaj oba s tabelo.
- Čeprav se tvoja najbližja in najdlje poskusa razlikujeta v jakosti za faktor 16, se stolpec ravni zvoka spremeni le za približno 12 dB med njima. Razloži zakaj z logaritmom v formuli.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Referenčna jakost I₀ = 10⁻¹² W/m² je definirana kot približno najtišji zvok, ki ga človek sliši (0 dB). Z formulo izračunaj, katero raven zvoka bi poslušalec izmeril točno pri pragovni jakosti?
- Vsak +10 dB ustreza povečanju jakosti ×10, ne podvojitvi. Z formulo grobo izračunaj, koliko dB doda jakost, ki se podvoji (×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
- Dobrodošli pri decibelih zvoka
- Izberi opazovalca
- Pritisni Predvajaj
- Logaritemska glasnost
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →