Zadania z fizyki WEMiF. Lista IV
1. Źródło fali płaskiej wykonuje drganie harmoniczne opisane funkcją: (współczynniki liczbowe podane są w SI). Fala rozchodząca się z tego źródła w danym ośrodku ma szybkość . Oblicz:
a) Długość fali w tym ośrodku,
b) Wychylenie źródła z położenia równowagi w chwili ,
c) Wychylenie w tej samej chwili punktu odległego od źródła o ,
d) Odległość najbliższego punktu, którego wychylenie w tej samej chwili jest równe .
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:
, gdzie to natężenie odpowiadające progowi słyszalności.
Prof. dr hab. Ewa Popko
