Mam pewne pytanie:
Jesli mam wzór:
Kiedy jest "+" w tym wzorze a kiedy "-"???
Kilka zadanek:
1.Fala dźwiekowa przechodzi z powietrza do wody.Oblicz zmianę długości fali wiedząc,że prędkośc fali w powietrzu wynosi 340m/s,a w wodzie 1500m/s.
"F" fali nie zmienia się na granicy ośrodków i wynosi 1000Hz.Oblicz róznice długości fal.
2.Gdy źródło dźwięku oddalone jest od słuchacza o 10m to słyszy on dźwiek o natężeniu 10⁻⁷ W/m².W którą stronę i o ile musi przesunąć sie słuchacz aby odbierać dźwięk o natężeniu 10⁻⁵ W/m².
3.Maszynista pociągu jadącego z prędkoscia 180km/h zbliżając się do przejazdy kolejowego włączył syrenę dźwiękową o czestotliwości 18kHz.Czy syrena spełni swoją rolę??
4.Gwizdek ma moc akustyczną P=4π*10⁻⁴W.W jakiej odlelości od gwizdka słuchacz przestaje słyszeć dźwięk?Ile musiałaby wynosić moc gwizdka aby w tej odległości uzyskać próg bólu?
Wraz z wytłumaczeniem :)
Witaj:)
f = f₀*[c ± Vo]/[c ⁻₊ Vz] znaki górne dla zbliżania, a dolne dla oddalania
zadanie 1.
dane: Vp=340m/s, Vw=1500m/s, f=1000Hz
szukane: Δλ=λw-λp
-----------------------------------------
Przy przechodzeniu fali z jednego ośrodka do drugiego częstotliwośc nie ulega zmianie:
λ = v*T = v/f
λw = Vw/f
λp = Vp/f
Δλ = [Vw-Vp]/f = [1160m/s]/1000s⁻¹ = 1,16m
Δλ = 1,16m
Szukana zmiana długość fali wwnosi + 1,16m (wzrost).
zadanie 2.
dane: r₁=10m, J₁=10⁻⁷W/m², J₂=10⁻⁵W/m²
szukane: Δr=r₂-r₁
---------------------------------
Korzystamy ze wzoru:
J = P/[4πr²] ----------> P = 4πr²J gdzie P jest stałą mocą źródła dźwięku
P = 4πr₁²J₁ = 4πr₂²J₂..............|:4π
r₂² = r₁²*J₁/J₂ = 100m²*10⁻⁷/10⁻⁵ = 1m²
r₂ = 1m
Δr = r₂-r₁ = 1m- 10m = -9m
Słuchacz musi przybliżyć się do źródła o 9m.
zadanie 3.
dane: Vz=180km/h=50m/s, f₀=18kHz=1,8*10⁴s⁻¹, c=340m/s, Vo=0
szukane: f
------------------------------------
f = f₀*[c ± Vo]/[c ⁻₊ Vz] ......uwzględniamy górne znaki, bo zbliżanie
f = f₀*c/[c - Vz] = [18kHz*340m/s]/290m/s = 21,1kHz
Syrena nie spełni swej roli ponieważ do obserwatora na przejeździe kolejowym dotrze dźwięk o częstotliwości przekraczającej górną granicę 20kHz.
zadanie 4.
dane: P=4π*10⁻⁴W, J₀=10⁻¹²W/m², J₊=1W/m²
szukane: r₀, P₊
----------------------------
Warunkiem braku słyszalności jest:
J ≤ J₀
P/[4πr₀²] ≤ J₀
4π*10⁻⁴W/[4πr₀²] ≤ 10⁻¹²W/m²..............|*10¹²r₀²m²
r₀² ≥ 10⁸m².........|√
r₀ ≥ 10⁴m = 10km
Gwizdek przestaje być słyszalny w odległości większej od 10km.
Warunkiem osiągnięcia progu bólu jest:
J' ≥ J₊
P₊/[4πr₀²] ≥ J₊
P₊ ≥ 4πr₀²J₊ = 4π*10⁸m²*1W/m² = 4π*10⁸W = 1,257GW
Szukana moc dająca próg bólu wynosi min. 1,257GW.
Semper in altum.............................pozdrawiam :)
Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.
PS. W razie wątpliwości - pytaj :)