Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 07. 09. 2023 07:50

check_drummer
Příspěvky: 4897
Reputace:   105 
 

Vzdálenost od zdroje zvuku

Ahoj,
mějme na přímce postupně v tomto pořadí body A,B,C,D. Bod B je blízko bodu C. Nechť v bodě A je silný zvukový zdroj (např. koncerttní reproduktor), v bodě B slabý zvukový zdroj (např. telefon) a oba znějí tak silně, že v bodě C jsou slyšet se stejnou intenzitou. Otázka zní, zda i v bodě D budou slyšet oba se stejnou intenzitou. Pokud ne, který bude slyšet s vyšší intenzitou?


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#2 07. 09. 2023 09:04 — Editoval surovec (07. 09. 2023 09:56)

surovec
Příspěvky: 1031
Reputace:   24 
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

↑ check_drummer:
Řekl bych (fyzik nejsem), že graficky to můžeme zobrazit jako grafy dvou funkcí typu 1/x^2 (doufám, že intenzita zvuku klesá s druhou mocninou vzdálenosti). Takže rovnice
[mathjax]\frac{1}{x^2}=\frac{a}{(x-b)^2}[/mathjax],
kde koeficient "b" je dán vzdáleností zdrojů a "a" poměrem intenzit.
Takže dva průsečíky, dva přesně určené body, kde jsou zdroje zvuku slyšet se stejnou intenzitou, jinde s různou (jeden mezi zdroji, druhý za slabším zdrojem). Vzhledem k zadání (body A, B, C, D) je odpověď "Nebudou slyšet se stejnou intenzitou, silnější bude reproduktor.".

Online

 

#3 07. 09. 2023 09:58

Aleš13
Příspěvky: 354
Reputace:   
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

Pokud mohu výpočet nahradit pozorováním (a to myslím ve fyzice jde :-)), tak v bodě D bude opět silněji slyšet reproduktor. Vycházím z toho, že když je v Praze ve Stromovce pouť a já se nacházím v bodě C, tak ji slyším, vlastní telefon slyším také, ale telefony ostatních lidí nacházejících se mezi mnou a Stromovkou neslyším :D

Offline

 

#4 07. 09. 2023 18:08

check_drummer
Příspěvky: 4897
Reputace:   105 
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

Já si to myslel taky, akorát jsem si myslel že intenzita zvuku se snížuje exponeniálně - ale je to tady celkem jedno, důležité je, že rychleji než lineárně, tj. že je to nějaká konkávní křivka.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#5 07. 09. 2023 18:29

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

↑ check_drummer:
Pokud je to ve volném prostoru, tak energie přenášená zvukovou vlnou klesá s druhou mocninou vzdálenosti. To je jisté, protože celková energie se musí zachovávat.
Vždy je dobré se zamyslet, jestli mluvíme o akustickém tlaku, či akustické intenzitě, jedno má rozměr napětí, druhé energie. Napětí klesá s první mocninou, energie s druhou. Energie je jistá, ta se musí zachovávat.
Pokud se ovšem zvuk šíří v prostředí, které jej tlumí (třeba v molitanu, nebo v lese nebo co já vím), tak k tomu poklesu s druhou mocninou přibude ještě exponenciální útlum.

To vše jen potvrzuje to, že v bodě D bude mít větší intenzitu ten reproduktor z bodu A.

Skoro bych řekl, že ať už to klesá jakýmkoliv (rozumným) způsobem závislým na vzdálenosti, nemůže to být jinak. Ano, když by to klesalo lineárně, tak budou ty intenzity stejné. Jenže lineárně to klesat nemůže, to by ty intenzity musely být od jistého bodu záporné, a to je pitomost.Tys asi myslel [mathjax]1/r[/mathjax], a s tím žádný problém není. To ale není lineární pokles.

Online

 

#6 07. 09. 2023 18:35

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

Fyzikální zdůvodnění, proč zvuk vytváření v bodě B klesá rychleji než ten, který se tam dostal z bodu A je v tom, že zvuk A je kulová vlnoplocha s velkým rádiusem, tedy blízká rovinné vlně. U rovinné vlny intenzita neklesá vůbec. Zatímco zvuk vyrobený v bodě B je kulová vlnoplocha o malém poloměru, takže její intenzita ubývá rychleji ... rychleji se mění její rádius.

Pokud ignorujeme fakt, že se zvuk šíří ze zdroje v kulových vlnoplochách, působí trochu paradoxně fakt, že když na přímce v nějakém bodě mají zvuky stejnou intenzitu, proč o něco dále už ji nemají. Pokud by to byly rovinné vlnoplochy, měly by intenzitu stejnou pořád.

Nemůžeme se prostě zaměřit jen na jeden bod, musíme koukat i na jeho okolí (myslím okolí kolmé na směr šíření zvuku). Protože vlna se šíří celým prostorem, a to jak rychle slábne je přímým důsledkem toho, jak rychle se "rozevírá".

Online

 

#7 07. 09. 2023 18:39

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Vzdálenost od zdroje zvuku

Takže pokud místo kulové vlny vyrobíš vhodný svazek (třeba Gaussovský), tak to asi může být i naopak.

Online

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson