Fragenbank: Wellen: Schallintensität

Die Schallintensität an einem Punkt im Raum wird als die Schallleistung definiert, die durch eine Fläche geht, die diesen Punkt umgibt, geteilt durch die Fläche dieser Oberfläche. Betrachten wir einen Lautsprecher, der sphärische Schallwellen ausstrahlt und eine konstante Leistung von 10W hat. Eine Person befindet sich 4 Meter vom Lautsprecher entfernt und nimmt eine Schallintensitätsstufe von 1x10^-4 W/m^2 wahr. Wenn sich die Person vom Lautsprecher entfernt, während sie sich in gerader Linie zu ihm bewegt, sodass die neue Entfernung das Doppelte der ursprünglichen Entfernung beträgt, bestimmen Sie: 1) Die neue Schallintensität, die von der Person wahrgenommen wird. 2) Den entsprechenden Schallintensitätspegel in dB für diese neue Schallintensität. Verwenden Sie Zehner-Logarithmen zur Umrechnung der Leistungen und denken Sie daran, dass der Schallintensitätspegel (NIS) in Dezibel (dB) durch NIS(dB) = 10 * log10(I/I0) gegeben ist, wobei I die Schallintensität in W/m^2 und I0 die Referenzintensität ist, die allgemein als 1x10^-12 W/m^2 für die Hörschwelle des Menschen betrachtet wird.

In einem Akustiklabor führt eine Gruppe von Schülern der 3. Klasse der Oberstufe ein Experiment durch, um die Schallintensität zu messen, die von einem kleinen Lautsprecher ausgegeben wird. Sie haben das Gerät so eingestellt, dass es einen reinen Ton ausgibt, und ein Schallintensitätsmessgerät verwendet, um die Leistung pro Flächeneinheit aufzuzeichnen. Der Lautsprecher strahlt sphärische Wellen mit einer konstanten Frequenz von 1000 Hz aus. Die gemessene Schallintensität in einer Entfernung von 2 Metern vom Lautsprecher beträgt 0,5 mW/m². Da der Schall im Luft mit einer Geschwindigkeit von 340 m/s verbreitet wird, berechnen Sie die insgesamt vom Lautsprecher ausgestrahlte Leistung. Betrachten Sie die Luft als einen Bereich mit einer Dichte von 1,2 kg/m³ und einer konstanten Schallgeschwindigkeit, unabhängig von der Frequenz der Welle.

Die Berechnung der Schallintensität berücksichtigt verschiedene Faktoren wie den Abstand zwischen Quelle und Empfänger, den Winkel zwischen den beiden Positionen, die Eigenschaften des Mediums, in dem sich die Wellen ausbreiten usw., wodurch es möglich ist, das maximal akzeptable Niveau für bestimmte Situationen zu berechnen, ohne die menschliche Gesundheit zu gefährden. Welcher der folgenden Punkte steht NICHT im Zusammenhang mit der Bestimmung dieses Niveaus?