శబ్ద తీవ్రత, విలోమ-వర్గ నియమం
1 · ఊహించండి
ఒక స్పీకర్ అన్ని దిశలలోనూ సమానంగా శబ్దాన్ని వెదజలిస్తుంది. వినికిడి రెట్టింపు దూరం కదిలితే, శబ్ద తీవ్రత ఎంత పడిపోతుంది?
- తీవ్రత 1/2 కు పడిపోతుంది — అది దూరంతో సరళంగా తగ్గుతుంది.
- తీవ్రత 1/4 కు పడిపోతుంది — అది దూరం వర్గంతో తగ్గుతుంది.
- దూరం ఏదైనా తీవ్రత ఒక్కటే ఉంటుంది.
2 · అమరిక
- sound-intensity ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. మూలం అన్ని దిశలలోనూ 0.05 W వెదజలిస్తుంది (గోళాకార వ్యాపనం).
- పరిశీలకుడి వద్ద తీవ్రత రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి పరిశీలకుడి మూలం నుండి దూరాన్ని సెట్ చేసి, తీవ్రతను నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| దూరం r (m) | తీవ్రత I (µW/m²) |
|---|---|
| 2.00 | |
| 4.00 | |
| 8.00 |
మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/r² (x-అక్షం) పై తీవ్రత I (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?
4 · విశ్లేషించండి
- ఒక ప్రయత్నానికి, P = 0.05 W ఉపయోగించి I = P/(4πr²) లెక్కించి, మీ సమాధానాన్ని µW/m² లో సూచించండి (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). పట్టికతో పోల్చండి.
- గోళం యొక్క ఉపరితల విస్తీర్ణం 4πr² ఉపయోగించి, శబ్ద సామర్థ్యం బయటకు వ్యాపించడం వల్ల తీవ్రత 1/r కాదు 1/r² లా ఎందుకు తగ్గుతుందో వివరించండి.
5 · విస్తరించండి
- దూరం రెట్టింపు అయితే తీవ్రత పావు, కానీ బలం (డెసిబెల్లలో) ప్రతిసారి దూరం రెట్టింపు అయినప్పుడు ఒక నిర్ణీత మొత్తం మాత్రమే తగ్గినట్టు అనిపిస్తుంది. sound-decibel ప్రయోగాన్ని చూడండి — ఏ రకమైన ప్రమేయం ×4 తీవ్రత నిష్పత్తిని నిర్ణీత dB భేదంగా మార్చుతుంది?
- ఈ ప్రయోగం మూలం ప్రతి దిశలోనూ సమానంగా వెదజలిస్తుందని భావిస్తుంది. మెగాఫోన్ బదులుగా శబ్దాన్ని ఇరుకైన శంకువులోకి కేంద్రీకరిస్తుంది. అదే దూరంలో కేంద్రీకృత మూలానికి తీవ్రత 1/r² నియమం ఎలా మారుతుందని అనుకుంటారు?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
శబ్ద తీవ్రతకు విలోమ-వర్గ నియమం
అన్ని దిశలలోనూ సమానంగా వెదజలించే సామర్థ్యం 4πr² విస్తీర్ణం గల గోళంపై వ్యాపిస్తుంది. తీవ్రత — తలసరి విస్తీర్ణానికి సామర్థ్యం — అందువల్ల మూలం నుండి దూరంతో 1/r² లా తగ్గుతుంది.
తరంగాలు & శబ్దం
- తీగపై ప్రయాణిక తరంగాలు: వడి, పౌనఃపున్యం, తరంగదైర్ఘ్యం
- స్పందనలు: దగ్గరగా ఉన్న రెండు పౌనఃపున్యాల వ్యతికరణం
- స్థిర తరంగాలు: స్థిరపరచిన తీగపై హార్మోనిక్లు
- డాప్లర్ ప్రభావం: వినికిడిని సమీపించే మూలం
- డెసిబెల్ స్కేల్: భారీ తీవ్రత శ్రేణిని కుదించడం
- స్వరరీతి: సంకీర్ణ స్వరం యొక్క హార్మోనిక్ కూర్పు
- తెరిచిన-పైపు అనునాదం: పొడవు శ్రుతిని నిర్ణయిస్తుంది