Звуковые волны и их параметры
Физика

1. На сколько процентов уменьшится уровень громкости, если звук частотой 1000 Гц проходит некоторое расстояние

1. На сколько процентов уменьшится уровень громкости, если звук частотой 1000 Гц проходит некоторое расстояние в поглощающей среде и его интенсивность уменьшается с 10ˉ⁴ Вт/м² до 10ˉ⁸ Вт/м²?
2. Какая будет новая длина волны ультразвука при переходе из воздуха в воду, если исходная длина волны составляла 4,4 мкм? Учитывайте, что скорость распространения ультразвука в воде составляет 1500 м/с, а в воздухе - 330 м/с.
3. Сравните длину волны ультразвука частотой 1 МГц и звука частотой 1 кГц в воздухе. Что определяет минимальную длину волны ультразвука в среде?
4. Объясните, какая среда (воздух, вода, сталь) имеет максимальную скорость распространения звука?
Верные ответы (1):
  • Мурзик
    Мурзик
    40
    Показать ответ
    Тема: Звуковые волны и их параметры
    Инструкция:
    1. Чтобы вычислить процентное уменьшение уровня громкости звука, нам нужно сравнить исходное значение с конечным значением интенсивности звука. Формула для этого выглядит так: `(Ик-Ик')/Ик * 100`, где Ик - исходная интенсивность звука, Ик' - конечная интенсивность звука. В данном случае, Ик = 10⁻⁴ Вт/м², Ик' = 10⁻⁸ Вт/м². Подставляя значения в формулу, мы получаем: `(10⁻⁴ - 10⁻⁸)/10⁻⁴ * 100 = 99.99%`. Таким образом, уровень громкости уменьшится на 99.99%.

    2. Чтобы найти новую длину волны ультразвука при переходе из воздуха в воду, мы можем использовать формулу: `v = λ * f`, где v - скорость распространения волны, λ - длина волны, f - частота волны. Исходная длина волны воздуха составляет 4,4 мкм, скорость распространения ультразвука в воздухе 330 м/с, а в воде 1500 м/с. Подставив значения в формулу и решив уравнение относительно новой длины волны, мы получаем: `(330 * 4.4 * 10⁻⁶)/1500 = 0.000968 м = 0.968 мм`.

    3. Длина волны ультразвука частотой 1 МГц в воздухе можно вычислить с использованием формулы `v = λ * f`. Исходная частота составляет 1 МГц (10⁶ Гц), а скорость распространения ультразвука в воздухе равна 330 м/с. Подставив значения в формулу, мы получаем: `(330/10⁶) = 0.00033 м = 0.33 мм`. Длина волны звука частотой 1 кГц в воздухе также можно вычислить, используя ту же формулу. Частота звука составляет 1 кГц (10³ Гц). Подставив значения в формулу, получаем: `(330/10³) = 0.33 м`. Минимальная длина волны ультразвука в среде определяется скоростью распространения и частотой волны. Чем выше частота и/или меньше скорость, тем меньше будет длина волны.

    4. Воздух, вода, и другие среды обладают разной плотностью и упругостью, что влияет на скорость распространения звука в них. Например, скорость звука в воздухе составляет приблизительно 330 м/с, в воде - 1500 м/с. Как и в предыдущих примерах, можно использовать формулу `v = λ * f` для расчета длины волны в среде. Различия в средах также могут вызывать отличия в поглощении и ослаблении звука при его передаче и распространении.

    Пример:
    1. Уровень громкости звука на расстоянии в поглощающей среде уменьшился с 10⁻⁴ Вт/м² до 10⁻⁸ Вт/м². На сколько процентов уменьшится уровень громкости?
    2. Известно, что длина волны ультразвука в воздухе составляет 4.4 мкм. Какая будет новая длина волны ультразвука при переходе из воздуха в воду?
    3. Сравните длину волны ультразвука частотой 1 МГц и звука частотой 1 кГц в воздухе.
    4. В чем заключаются особенности распространения звука в разных средах?

    Совет: Для лучшего понимания процессов, связанных с звуком и его параметрами, рекомендуется изучить основные концепции, такие как частота, длина волны, интенсивность, скорость распространения и связь между ними. Также полезно ознакомиться с основными формулами, используемыми для решения задач на звук. Не забывайте обращаться к учебнику и задавать вопросы учителю, если что-то непонятно.

    Задание для закрепления:
    5. Вода передает звук со скоростью 1400 м/с. Если частота звука составляет 2 кГц, какова будет длина волны в воде?
Написать свой ответ: