Dalgalar ve Ses
Mesafeye göre ses şiddeti
Şiddet 1/r² ile azalır — gözlemciyi hareket ettirin ve I ile L'nin değişimini izleyin.
Mesafeye göre ses şiddeti — etkileşimli Dalgalar ve Ses simülasyonu. Şiddet 1/r² ile azalır — gözlemciyi hareket ettirin ve I ile L'nin değişimini izleyin. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Ters kare yoğunluk
Ses yoğunluğu, üç boyutta bir nokta kaynaktan 1/r² olarak azalır.
Güç, 4πr² alanına sahip küresel bir yüzeye yayılır, bu yüzden yoğunluk I = P/(4πr²) olur. Mesafeyi ikiye katlamak yoğunluğu dörtte bire indirir.
- I = P/(4πr²)
- I ∝ 1/r²
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Yol gösterici soru
Hoparlör sesi her yöne eşit şekilde yayar. Dinleyici iki kat uzaklaşırsa sesin şiddeti ne kadar düşer?
Tartılacak tahminler
- Yoğunluk 1/2'ye düşer; mesafeyle doğrusal olarak düşer.
- Yoğunluk 1/4'e düşer; mesafenin karesiyle birlikte düşer.
- Yoğunluk mesafeye bakılmaksızın aynı kalır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Mesafe r (m)
Ölçtüğünüz şey:
- Yoğunluk I (µW/m²)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Kaynak her yöne 0,05 W güç yayar (küresel yayılma).
- Gözlemcide yoğunluk okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için gözlemcinin kaynaktan uzaklığını ayarlayın ve yoğunluğu kaydedin.
Yöneten denklem
Ses Şiddeti için Ters Kare Yasası — I = P/(4πr²)
Her yöne eşit olarak yayılan güç, alanı 4πr² olan bir küreye yayılır. Yoğunluk (birim alan başına güç) bu nedenle kaynaktan uzaklaştıkça 1/r² olarak düşer.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, P = 0.05 W kullanarak I = P/(4πr²)'yi hesaplayın ve cevabınızı µW/m² cinsinden ifade edin (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²). Tabloyla karşılaştırın.
- 4πr²'lik bir kürenin yüzey alanını kullanarak, dışarı doğru yayılan ses gücünün yoğunluğunun neden 1/r yerine 1/r² kadar düşmesine neden olduğunu açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Mesafenin iki katına çıkması yoğunluğu dörde bölüyor, ancak ses yüksekliği (desibel cinsinden) mesafe her iki katına çıktığında yalnızca sabit bir miktarda düşüyor gibi görünüyor. Ses desibel deneyine bakın; ne tür bir işlev ×4 yoğunluk oranını sabit bir dB farkına dönüştürür?
- Bu deneyde kaynağın her yöne eşit şekilde yayıldığı varsayılmaktadır. Bir megafon bunun yerine sesi dar bir koniye odaklar. Aynı mesafede odaklanmış bir kaynak için yoğunluk 1/r² yasasının nasıl değişmesini beklersiniz?
- 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
- Hoş geldiniz: ses yoğunluğu
- Seçin: gözlemci
- Oynat'a basın
- Mesafeyle zayıflama
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.