mr 1 mr 4 - fiza.cba.pl

Akustyka
1. Jaka jest długość fal akustycznych o granicznych dla ludzkiego ucha częstotliwościach
(20Hz i 20kHz) Przyjmij, Ŝe prędkość dźwięku w powietrzu wynosi v = 330 m/s.
Odp. 165 cm, 16,5 cm
2. Oblicz długość fali emitowanej przez sondę ultradźwiękową w powietrzu, jeŜeli
częstotliwość wytworzonych przez nią fal wynosi f = 5 ⋅ 106 Hz .
Odp. 0,066 mm
3. Jaką minimalną moc moŜe zarejestrować ludzkie ucho, jeŜeli powierzchnia czynna
ucha wynosi S = 5 cm2, a natęŜenie progu słyszalności dla 1000 Hz wynosi
I 0 = 10 −12
W
?
m2
Odp. 5 ⋅ 10 −16 W
4. Poziom natęŜenia pewnego dźwięku wynosi 40dB. Jaki będzie poziom natęŜenia
dźwięku, jeśli jego natęŜenie wzrośnie 1000 razy?
Odp. 70dB
5. Ile razy natęŜenie dźwięku o poziomie natęŜenia 90 dB jest większe od natęŜenia
dźwięku o poziomie natęŜenia 40 dB?
Odp. 100 000 razy
6. Jaka będzie częstotliwość tonu wydanego podczas przepuszczania strumienia
powietrza nad zamkniętą z dołu rurą o wysokości h = 0,5 m? Szybkość dźwięku w
powietrzu v = 330 m/s.
Odp. 165 Hz
7. Pewien dźwięk słyszymy raz z odległości r1 = 1m , drugi raz z odległości r2 = 4m od
punktowego źródła dźwięku. Ile razy natęŜenie dźwięku słyszanego w pierwszym
przypadku jest większe od natęŜenia dźwięku słyszanego w przypadku drugim?
Odp. 16 razy
8. Przy jakiej długości rury otwartej z obu storn nastąpi rezonans, jeśli do jednego z jej
otworów przyłoŜymy kamerton emitujący dźwięk o częstotliwości 660Hz?
Odp. 0,25 m
9. Jaka jest szybkość rozchodzenia się dźwięku w strunie o długości 50 cm, jeśli dźwięk
przez nią emitowany ma częstotliwość f= 3000 Hz?
Odp. 3
km
s
10. Jaką długość miałby gwizdek (piszczałka obustronnie zamknięta), który wydawałby
dźwięk o częstotliwości, na którą ucho ludzkie jest najbardziej czułe (f= 3000 Hz)?
Odp. 2,75 cm
11. Znając graniczne częstotliwości dźwięków słyszalnych przez ludzkie ucho (20 Hz 20000 Hz) oceń rozmiary piszczałek organowych zakładając, Ŝe tony najniŜsze
wytwarzane są przez piszczałki zamknięte, natomiast tony najwyŜsze przez piszczałki
otwarte.
Odp. 4 m, 0,85 m
12. W jakiej odległości od początku rury będzie poziom wody dla drugiego rezonansu,
jeŜeli pierwszy rezonans został usłyszany wtedy, gdy odległość ta wynosiła h = 20
cm? Jaka była częstotliwość drgań kamertonu uŜytego w doświadczeniach?
Odp. 60 cm, 412,5 Hz
13. Oblicz częstotliwość tonu wydawanego przez strunę emitująca ton podstawowy o
częstotliwości f, jeśli skrócimy ją do
Odp.
3
początkowej długości?
4
4
f
3
14. Jaka była prędkość odbiorcy oddalającego się od nieruchomego źródła dźwięku o
częstotliwości 1000 Hz, jeśli rejestruje on falę akustyczną o częstotliwości 939 Hz?
Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 330
wynik: 20
m
.
s
m
s
15. Jaką częstotliwość dźwięku zarejestruje poruszający się z prędkością 20
m
w stronę
s
nieruchomego źródła fali akustycznej odbiorca, jeśli częstotliwość fali wysyłanej
przez źródło wynosi 1000 Hz. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 330
m
.
s
Odp. ~1061 Hz
16. Oblicz, z jaką prędkością zbliŜa się do nieruchomego odbiorcy źródło dźwięku o
częstotliwości 1000 Hz, jeśli rejestruje on falę o częstotliwości 1064 Hz? Prędkość
dźwięku w powietrzu wynosi 330
m
.
s
Odp. 72
km
h
17. Oblicz prędkość fali akustycznej, wiedząc, Ŝe nieruchomy odbiorca rejestruje dźwięk
o częstotliwości 934 Hz, a źródło emitujące falę o częstotliwości 1000 Hz oddala się
od niego z prędkością 72
Odp. 330
km
.
h
m
s
18. Dla ucha człowieka próg słyszalności przy częstotliwości 1000 Hz wynosi
I 0 = 10 −12
W
. Źródło o mocy akustycznej 31,4 ⋅ 10 −7 W wysyła dźwięki o częstotlim2
wości 1000 Hz. W jakiej odległości od źródła człowiek przestaje słyszeć te dźwięki?
Odp. 0,5 km
19. Nietoperz leci w kierunku ściany z szybkością 30 m/s i wysyła ultradźwięki o częstotliwości 40 kHz. Jakiej częstotliwości ultradźwięki odbite od ściany słyszy nietoperz?
Szybkość ultradźwięków w powietrzu wynosi 340 m/s.
Odp. 47,7 kHz