Oblicz odległość, w jakiej syrena nie będzie już słyszalna, wiedząc, że jej moc akustyczna wynosi P = 15 W, a sprawność ma wartość η = 1%. Porównaj otrzymany wynik z rzeczywistymi odległościami i wyjaśnij rozbieżności.
Dane:
P = 15 W
η = 1% = 0,01
Obliczmy moc akustyczną głośnika:
Korzystamy ze wzoru:
Syrena wytwarza falę kulistą, więc zapiszmy wzór na pole powierzchni sfery:
Przekształćmy wzór:
Odpowiedź: Teoretycznie, syrena będzie słyszalna w promieniu około 109 km od źródła dźwięku.
Rzeczywiste odległości są znacznie mniejsze, gdyż dźwięk napotyka na swojej drodze liczne przeszkody, które powodują jego odbijanie oraz pochłanianie.
Przypomnij sobie wzór na natężenie fali dźwiękowej w zależności od mocy akustycznej (jest to iloraz mocy akustycznej i powierzchni). Moc akustyczna to iloczyn mocy elektrycznej i sprawności urządzenia. Syrena wytwarza falę kulistą, więc do wzoru wstaw powierzchnię sfery. Z otrzymanej równości wyznacz i wylicz promień. W obliczeniach zastosuj próg słyszalności, czyli
Zadanie 10.1.2.
191Zadanie 10.1.3.
191Zadanie 10.3.8.
203Zadanie 10.3.13.
203Zadanie 10.2.1.
195Zadanie 10.2.4.
196Zadanie 10.2.5.
196Zadanie 10.2.6.
196Zadanie 10.2.12.
197Zadanie 10.4.2.
208Zadanie 10.4.8.
208Zadanie 10.4.9.
209Zadanie 10.4.12.
209Zadanie 10.4.14.
209Zadanie 10.5.1.
213Zadanie 10.5.2.
213Zadanie 10.5.7.
214Zadanie 10.5.14.
216Zadanie 10.5.17.
217Zadanie 10.6.3.
225Zadanie 10.6.4.
225Zadanie 10.6.10.
226Zadanie 10.6.14.
227Zadanie 10.6.15.
227Zadanie 10.7.3.
240Zadanie 10.7.4.
241Zadanie 10.7.5.
241Zadanie 10.7.6.
241Zadanie 10.7.11.
242Zadanie 10.7.12.
242Zadanie 10.7.16.
243Zadanie 10.7.18.
243Zadanie 10.7.19.
243Zadanie 10.7.21.
244Zadanie 10.8.2.
249Zadanie 10.8.3.
249Zadanie 10.8.8.
250Zadanie 10.8.9.
250Zadanie 10.8.12.
251Zadanie 10.6.
252Zadanie 1. Piszczałki organowe
257Zadanie 2. Karetka pogotowia
275Zadanie 3. Rozchodzenie się dźwięku
259Zadanie 4. Rogi przeciwmgielne
259Zadanie 5. Pomiar prędkości dźwięku
260Zadanie 6. Klamerki
261