Fale, dźwięk, zjawisko Dopplera Zad.1. Łódź podwodna

Fale, dźwięk, zjawisko Dopplera
Zad.1.
Łódź podwodna poruszająca się z prędkością v=10 m/s wysyła sygnał ultradźwiękowy o częstotliwości
f= 30kHz, który odbija się od przeszkody i wraca. O ile częstotliwość odbieranego sygnału róŜni się od
częstotliwości sygnału wysyłanego?
Zad.2.
Tory kolejowe biegną między wielkimi, odległymi od siebie skałami o równoległych pionowych ścianach;
przy czym na pewnym odcinku, po którym porusza się lokomotywa, tory są prostopadłe do ścian skał.
Lokomotywa porusza się ruchem jednostajnym z prędkością v, gwiŜdŜe z częstotliwością f. prędkość
dźwięku w powietrzu vdź. Ile i jakie częstotliwości ma echo docierające do maszynisty?
Zad.3.
Gdy pociąg przejeŜdŜa obok nieruchomego obserwatora, wówczas wysokość tonu sygnału zmienia się
skokowo. Ile wynosi skok częstotliwości, jaki procent rzeczywistej częstości tonu stanowi wielkość skoku,
jeŜeli pociąg jedzie z prędkością 60 km/h.
Zad.4.
Kula karabinowa leci z prędkością v=200m/s. Znaleźć, ile razy zmieni się wysokość tonu poświstu kuli dla
nieruchomego obserwatora, obok którego przelatuje kula. Przyjąć prędkość dźwięku vdź=333m/s.
Zad.5.
Samochód jadący z szybkością 72km/h zbliŜa się do stojącego człowieka. Kierowca daje klaksonem sygnał
o częstotliwości 500 Hz. Po wyminięciu człowieka równieŜ daje ten sam sygnał. Jaka jest częstotliwość
dźwięku sygnału słyszanego przez stojącego człowieka? Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
Zad.6.
Nietoperz leci w kierunku ściany z szybkością 30m/s i wysyła ultradźwięki o częstotliwości 40kHz. Jakiej
częstotliwości ultradźwięki odbite od ściany słyszy nietoperz? Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
Zad.7.
Kierowca samochodu podczas jazdy dawał sygnał e1, mijając stojącego człowieka, który był muzykiem.
Człowiek ten zauwaŜył, Ŝe nastąpiła zmiana dźwięku o pół tonu. Ile wynosiła szybkość samochodu?
Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
 I 
Poziom natęŜenia dźwięku J = 10 log 
 I0 
Zad.8.
Źródło dźwięku o mocy P=10-6W wysyła fale równomiernie we wszystkich kierunkach. Jak wielką energię
fal wysłało to źródło w czasie 1h? Jak wielka energia dotarła w ciągu 1h do okna mieszkania odległego o
50m? Powierzchnia okna wynosi 1m2. ZałóŜ, Ŝe przy rozchodzeniu się fali nie ma strat energii.
Zad.9.
W odległości 3m od źródła dźwięku natęŜenie dźwięku wynosi 10-6W/m2. Ile wynosi natęŜenie dźwięku w
odległości 12 od źródła? ZałóŜ, Ŝe przy rozchodzeniu się fali nie ma strat energii.
Zad.10.
Dla ucha człowieka próg słyszalności przy częstotliwości 1000Hz wynosi I0=10-12W/m2. Źródło mocy
akustycznej 31,4.10-7W wysyła dźwięki o częstotliwości 1000Hz. W jakiej odległości od źródła człowiek
przestaje słyszeć te dźwięki?
Zad.11.
Człowiek odbiera dźwięki o natęŜeniu 10-8W/m2. Jaki jest poziom natęŜenia tych dźwięków? Próg
słyszalności: I0=10-12W/m2.
Zad.12.
Oblicz, jaki będzie wzrost natęŜenia dźwięku, jeŜeli poziom natęŜenia dźwięku wzrośnie o:
a) 1B
b)1dB
c) 40dB
d) 60dB
e) 8B
f) 12B
g) 160dB
Zad.13.
Moc akustyczna źródła dźwięku wynosi 12,56.10-6W. Oblicz:
a) natęŜenie dźwięku i odległość do miejsca, gdzie poziom natęŜenia wynosi 40dB
b) natęŜenie dźwięku i odległość do miejsca, gdzie poziom natęŜenia wynosi 10dB
Fale, dźwięk, zjawisko Dopplera
Zad.1.
Łódź podwodna poruszająca się z prędkością v=10 m/s wysyła sygnał ultradźwiękowy o częstotliwości
f= 30kHz, który odbija się od przeszkody i wraca. O ile częstotliwość odbieranego sygnału róŜni się od
częstotliwości sygnału wysyłanego?
Zad.2.
Tory kolejowe biegną między wielkimi, odległymi od siebie skałami o równoległych pionowych ścianach;
przy czym na pewnym odcinku, po którym porusza się lokomotywa, tory są prostopadłe do ścian skał.
Lokomotywa porusza się ruchem jednostajnym z prędkością v, gwiŜdŜe z częstotliwością f. prędkość
dźwięku w powietrzu vdź. Ile i jakie częstotliwości ma echo docierające do maszynisty?
Zad.3.
Gdy pociąg przejeŜdŜa obok nieruchomego obserwatora, wówczas wysokość tonu sygnału zmienia się
skokowo. Ile wynosi skok częstotliwości, jaki procent rzeczywistej częstości tonu stanowi wielkość skoku,
jeŜeli pociąg jedzie z prędkością 60 km/h.
Zad.4.
Kula karabinowa leci z prędkością v=200m/s. Znaleźć, ile razy zmieni się wysokość tonu poświstu kuli dla
nieruchomego obserwatora, obok którego przelatuje kula. Przyjąć prędkość dźwięku vdź=333m/s.
Zad.5.
Samochód jadący z szybkością 72km/h zbliŜa się do stojącego człowieka. Kierowca daje klaksonem sygnał
o częstotliwości 500 Hz. Po wyminięciu człowieka równieŜ daje ten sam sygnał. Jaka jest częstotliwość
dźwięku sygnału słyszanego przez stojącego człowieka? Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
Zad.6.
Nietoperz leci w kierunku ściany z szybkością 30m/s i wysyła ultradźwięki o częstotliwości 40kHz. Jakiej
częstotliwości ultradźwięki odbite od ściany słyszy nietoperz? Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
Zad.7.
Kierowca samochodu podczas jazdy dawał sygnał e1, mijając stojącego człowieka, który był muzykiem.
Człowiek ten zauwaŜył, Ŝe nastąpiła zmiana dźwięku o pół tonu. Ile wynosiła szybkość samochodu?
Przyjąć prędkość dźwięku vdź=340m/s.
 I 
Poziom natęŜenia dźwięku J = 10 log 
 I0 
Zad.8.
Źródło dźwięku o mocy P=10-6W wysyła fale równomiernie we wszystkich kierunkach. Jak wielką energię
fal wysłało to źródło w czasie 1h? Jak wielka energia dotarła w ciągu 1h do okna mieszkania odległego o
50m? Powierzchnia okna wynosi 1m2. ZałóŜ, Ŝe przy rozchodzeniu się fali nie ma strat energii.
Zad.9.
W odległości 3m od źródła dźwięku natęŜenie dźwięku wynosi 10-6W/m2. Ile wynosi natęŜenie dźwięku w
odległości 12 od źródła? ZałóŜ, Ŝe przy rozchodzeniu się fali nie ma strat energii.
Zad.10.
Dla ucha człowieka próg słyszalności przy częstotliwości 1000Hz wynosi I0=10-12W/m2. Źródło mocy
akustycznej 31,4.10-7W wysyła dźwięki o częstotliwości 1000Hz. W jakiej odległości od źródła człowiek
przestaje słyszeć te dźwięki?
Zad.11.
Człowiek odbiera dźwięki o natęŜeniu 10-8W/m2. Jaki jest poziom natęŜenia tych dźwięków? Próg
słyszalności: I0=10-12W/m2.
Zad.12.
Oblicz, jaki będzie wzrost natęŜenia dźwięku, jeŜeli poziom natęŜenia dźwięku wzrośnie o:
a) 1B
b)1dB
c) 40dB
d) 60dB
e) 8B
f) 12B
g) 160dB
Zad.13.
Moc akustyczna źródła dźwięku wynosi 12,56.10-6W. Oblicz:
a) natęŜenie dźwięku i odległość do miejsca, gdzie poziom natęŜenia wynosi 40dB
b) natęŜenie dźwięku i odległość do miejsca, gdzie poziom natęŜenia wynosi 10dB