Decibelska lestvica: stiskanje ogromnega obsega jakosti

1 · Predvidi

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?

• 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.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev sound-decibel in pritisni Ponastavi. Vir seva 0,12 W v vse smeri.
2. Omogoči odčitka jakosti in ravni zvoka pri opazovalcu.
3. Nastavi razdaljo opazovalca od vira za vsak poskus in zabeleži jakost in raven zvoka.

3 · Zberi podatke

Nariši raven zvoka β (os y) proti log₁₀(jakost I v W/m²) (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna?

4 · Analiziraj

1. 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.
2. 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.

5 · Razširi

1. 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?
2. Vsak +10 dB ustreza povečanju jakosti ×10, ne podvojitvi. Z formulo grobo izračunaj, koliko dB doda jakost, ki se podvoji (×2)?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov