Zadania z fizyki WEMiF. Lista III. 1. Źródło fali płaskiej wykonuje

Zadania z fizyki WEMiF. Lista III.
Źródło fali płaskiej wykonuje drganie harmoniczne opisane funkcją: 𝑦 = 0.05 sin 2𝜋𝑡 (współczynniki
liczbowe podane są w SI). Fala rozchodząca się z tego źródła w danym ośrodku ma szybkość 𝑣 =
2𝑚/𝑠. Oblicz:
a) Długość fali w tym ośrodku,
b) Wychylenie źródła z położenia równowagi w chwili 𝑡 = 0.05𝑠,
c) Wychylenie w tej samej chwili punktu odległego od źródła o 𝑥 = 0.4m,
d) Odległość najbliższego punktu, którego wychylenie w tej samej chwili jest równe 𝑦1 = 0.025𝑚.
1.
2.
W punkcie Z1 znajduje się generator fali akustycznej emitujący dźwięk o częstotliwości f=1320 Hz
(rys.1.). Dźwięk ten dochodzi do odbiornika znajdującego się w punkcie P. Szybkość rozchodzenia się
fal dźwiękowych w powietrzu wynosi v=343m/s. Gdy w punkcie Z2 w odległości d=1m od źródła Z1
ustawiono drugi generator emitujący fale dźwiękowe o takiej samej częstotliwości jak pierwszy
generator, ale o przeciwnej fazie to okazało się, że:
a) Natężenie dźwięku odbieranego przez odbiornik zwiększyło się?
b) Natężenie dźwięku odbieranego przez odbiornik zmniejszyło się?
c) Częstotliwość dźwięku odbieranego przez odbiornik zwiększyła się?
d) Częstotliwość dźwięku odbieranego przez odbiornik zmniejszyła się?
3.
Na rys. 2. przedstawiono diagram obrazujący, jak czułość ucha na fale akustyczne zależy od
częstotliwości tych fal.
a) Oblicz największą i najmniejszą długość fali akustycznej, którą może słyszeć człowiek, jeśli
wiadomo, że szybkość rozchodzenia się fal dźwiękowych w powietrzu wynosi v=343m/s.
b) Odczytaj z wykresu jaki jest zakres natężeń dźwięków o częstotliwości f=1000Hz słyszalnych
przez ludzkie ucho.
c) Oceń, czy mamy rację stwierdzając, że ludzkie ucho reaguje bólem na dźwięki, których poziom
natężenia staje się większy od 120dB
d) Oblicz natężenie dźwięku I odpowiadające poziomowi natężenia 60dB, korzystając ze wzoru:
𝐼
1𝑑𝐵 = 10𝑙𝑜𝑔 , gdzie 𝐼0 = 10−12 𝑊/𝑚2 to natężenie odpowiadające progowi słyszalności.
𝐼0
dr hab. Ewa Popko