آزمون آنلاین فیزیک 3 (رشته تجربی) - شدت و تراز شدت صوت | آزمون شماره 1206

در فاصلۀ ${r_1}$ و ${r_2}$ از یک منبع صوت، به ترتیب شدت صوت ${I_1}$ و ${I_2}$ و تراز شدت صوت، ${\beta _1}$ و ${\beta _2}$ می‌باشد. اگر ${I_2} = {10^4}{I_1}$ و \[{\beta _2} = \frac{3}{2}{\beta _1}\] باشد، مقدار ${I_1}$ چند $\frac{{\mu W}}{{{m^2}}}$ است؟ $(\pi \simeq 3\,\,,\,\,{I_0} = {10^{ - 12}}\,\frac{W}{{{m^2}}})$

توان منبع صوتی $\pi \times {10^{ - 2}}$ وات می‌باشد و صوت حاصل به طور یکنواخت در تمام جهت‌ها منتشر می‌شود. در مدت یک دقیقه از سطحی به مساحت ${0_/}25$ متر مربع که در فاصلۀ ${0_/}5$ متری منبع که بر راستای انتشار صوت عمود است، چند میلی‌ژول انرژی امواج صوتی می‌گذرد؟ (اتلاف انرژی ناچیز می‌باشد و دامنه ثابت است.)

یک میکروفن به مساحت $10\,c{m^2}$ در فاصله‌ای از منبع صوتی قرار دارد به طوری‌که سطح آن بر جهت انتشار عمود است. اگر تراز شدت صوت در سطح میکروفن 27 دسی‌بل باشد، در مدت 15 دقیقه تقریباً چند نانوژول انرژی صوتی از سطح میکروفن عبور می‌کند؟ \[({I_0} = {10^{ - 12}}\,\frac{W}{{{m^2}}}\,\,,\,\,\log 2 \simeq {0_/}3)\]

اگر 5 متر به منبع صوت نزدیک شویم، تراز شدت صوت، \[6\,db\] افزایش می‌یابد. فاصلۀ اولیه از منبع صوت، چند متر بوده است؟ (\[\log 2 = {0_/}3\] و دامنۀ موج ثابت فرض می‌شود.)

هنگامی که یک بالگرد در ارتفاع 1200 متری سطح زمین قرار دارد، شدت صوتی که به یک شنونده که در راستای قائم زیر آن می‌رسد برابر I است. بالگرد چند متر به موازات سطح افقی جابه‌جا شود تا شدت صوت شنیده شده به $\frac{I}{5}$ برسد؟