Какова интенсивность звуковой волны с амплитудой 10 см и частотой 50 Гц, если акустическое сопротивление мозга составляет 1,6 ∙ 10^6 кг/м²с?

Физика 11 класс Интенсивность звука интенсивность звуковой волны амплитуда 10 см частота 50 Гц акустическое сопротивление физика звука расчет интенсивности звука Новый

Для расчета интенсивности звуковой волны нам нужно использовать формулу, которая связывает интенсивность (I), амплитуду (A) и акустическое сопротивление (Z). Интенсивность звуковой волны можно выразить через амплитуду и акустическое сопротивление следующим образом:

I = (A^2 * ω^2) / (2 * Z)

Где:

• I - интенсивность звуковой волны;
• A - амплитуда звуковой волны;
• ω - угловая частота;
• Z - акустическое сопротивление.

Теперь давайте разберемся с каждым из параметров:

1. Амплитуда (A): У нас есть амплитуда звуковой волны, равная 10 см. Для расчетов нужно перевести это значение в метры:

A = 10 см = 0,1 м

2. Частота (f): Дана частота звуковой волны, равная 50 Гц. Угловая частота (ω) рассчитывается по формуле:

ω = 2 * π * f

Подставляем значение частоты:

ω = 2 * π * 50 ≈ 314,16 рад/с

3. Акустическое сопротивление (Z): Дано как 1,6 * 10^6 кг/(м²·с).

Теперь подставим все известные значения в формулу для интенсивности:

I = (A^2 * ω^2) / (2 * Z)

Подставляем:

A^2 = (0,1)² = 0,01 м²

ω² = (314,16)² ≈ 98706,3 рад²/с²

Z = 1,6 * 10^6 кг/(м²·с)

Теперь подставим все значения в формулу:

I = (0,01 * 98706,3) / (2 * 1,6 * 10^6)

Сначала считаем числитель:

0,01 * 98706,3 = 987,063

Теперь считаем знаменатель:

2 * 1,6 * 10^6 = 3,2 * 10^6

Теперь можем найти интенсивность:

I = 987,063 / (3,2 * 10^6) ≈ 3,08 * 10^-4 Вт/м²

Ответ: Интенсивность звуковой волны составляет примерно 3,08 * 10^-4 Вт/м².