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
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?
Offline
↑ 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
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
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.
Offline
↑ 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.
Offline
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".
Offline