نصب اپلیکیشن

صفحه رسمی مای درس

اطلاع از آخرین تغییرات، جوایز و مسابقات مای درس
دنبال کردن

موج صوتی

پاسخ تایید شده
2 ماه قبل
0
[شاه کلید مای درس] | موج صوتی
bookmark_border دوازدهم ریاضی
book فیزیک (3) رشته ریاضی
bookmarks فصل 3 : نوسان و موج
2 ماه قبل
0

موج صوتی

صوت يک موج مكانيكی طولی است كه توسط جسم مرتعش توليد می شود. (به اين جسم مرتعش نيز چشمه ی صوت گفته می شود)

1 انتشار صوت با تندی ثابت و در تمام جهات به صورت سه بعدی صورت می گيرد. (جبهه های موج كروی است)

2 هنگام انتشار صوت هر مولكول هوا، با موج حركت نمی كند، بلكه در مكان ثابتی نوسان می نمايد.

3 هر چه محيطی متراكم تر باشد سرعت انتشار آن نيز بيش تر می شود، به طور مثال سرعت انتشار در جامدها بيش تر از مايعات و در مايعات نيز بيش تر از گازها است. (البته استثناهايی نيز وجود دارد)

4 چشمه ی صوت برای انتقال انرژی، لايه ای از محيط كه در تماس با آن است را به حركت در می آورد و انرژی از اين لايه به لايه ی بعدی در تمام جهات منتشر می شود.

5 با توجه به اينكه صوت حركت يكنواخت انجام می دهد رابطه ی زير برای آن برقرار است:

\(V = \frac{L}{{\Delta t}}\)

عوامل مؤثر بر تندی صوت

  1. جنس محيط انتشار
  2. دمای محيط انتشار

شدت صوت (I)

شدت صوت برابر با آهنگ متوسط انرژی ای است كه توسط موج به واحد سطح، عمود بر راستای انتشار صوت می رسد.

\(\begin{array}{l}I = \frac{P}{A}\\I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}}\end{array}\)

P متوسط توان چشمه صوتی (W)

I شدت صوت (\(\frac{W}{{{m^2}}}\) )

R فاصله از چشمه صوت (m)

A مساحت جبه های موج صوتی (\({m^2}\) )

 

عوامل مؤثر بر شدت صوت

1) مجذور دامنه (\({A^2}\) )

2) مجذور بسامد (\({f^2}\) )

3) مجذور فاصله (\({r^2}\))

براساس 3 عامل فوق رابطه ای به صورت زير می توان برای مقايسه ی دو شدت صوت نوشت:

\(\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = {(\frac{{{A_2}}}{{{A_1}}} \times \frac{{{f_2}}}{{{f_1}}} \times \frac{{{r_1}}}{{{r_2}}})^2}\)

تراز شدت صوت يا تراز صوتی (\(\beta \))

به صورت زير و برای تشخيص مقدار بلندی صوت محاسبه می شود:

(b) بر حسب بل : \(\beta = Lo{g^{\frac{I}{{{I_o}}}}}\)

(db) بر حسب دسی بل : \(\beta = 10Lo{g^{\frac{I}{{{I_o}}}}}\)

\({I_o}\)  شدت صوت مرجع يا حد پايين شنوای انسان (\({10^{12}}\frac{W}{{{m^2}}}\) )

I شدت صوت (\(\frac{W}{{{m^2}}}\) )

\(\beta \) تراز شدت صوت

 

مقايسه دو تراز شدت صوت

هر گاه دو تراز صوتی در سؤالی مطرح شد، به صورت زير رابطه بنويسيد:

بر حسب بل : \({\beta _2} - {\beta _1} = Lo{g^{\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}}}\)

بر حسب دسی بل : \({\beta _2} - {\beta _1} = 10Lo{g^{\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}}}\)

تراز شدت صوتی\(80db\)  است. شدت این صوت چند وات بر متر مربع است؟ (\({I_0} = {10^{ - 12}}\frac{W}{{{m^2}}}\) )

\(\beta = 10Lo{g^{\frac{I}{{{I_0}}}}} \to 80 = 10Lo{g^{\frac{I}{{{{10}^{ - 12}}}}}} \to {10^8} = \frac{I}{{{{10}^{ - 12}}}} \to I = {10^{ - 4}}\)


سایر مباحث این فصل