Opgave
Een kukelende haan haalt met gemak 120 dB.
a) Welke intensiteit hoort daarbij?
De minimaal hoorbare I 0 van 10-12 W/m2 komt neer op een drukvariatie ∆p van 2*10-5 Pa.
b) Hoeveel procent van de normale luchtdruk is dat?
c) Hoeveel procent wordt dat bij 120 dB als je weet dat I evenredig is met ∆p 2?
Een walkman produceert 0,02 mW per luidspreker. Dat is maar 1 l van zijn maximale vermogen. De diameter van je trommelvlies is 8,0 mm. De afstand tussen een luidspreker en je trommelvlies is 21 mm.
d) Bereken I ter plaatse van je trommelvlies.
e) Hoeveel J/s wordt er door je trommelvlies geabsorbeerd?
Uitwerking vraag (a)
• L= 10*log( I/I0) = 120, dus log( I/I0) = 12.
• Dus I/10-12 = 1012.
• Hieruit volgt I = 1,00 W/m2.
Uitwerking vraag (b)
• I0=10-12 W/m2 komt overeen met ∆p=2*10-5 Pa.
• Normale luchtdruk =1,013 *105 Pa.
• Percentage = 2*10-5/1,013*105 * 100 = 1,97 * 10-8 % = 2 * 10-8 %
Uitwerking vraag (c)
• De intensiteit is evenredig met de geluiddruk in het kwadraat dus:
• I/I0=P2/P02.
• I = 1012 groter bij 120 dB (10 log(I/I0)=120 dus I/I0 =1012, dus I=1 w/m2.
• I is evenredig met de geluidsdruk in het kwadraat, dus ∆p= (1012)2 = 1024 groter.
• Percentage is ook 1024 groter. Percentage was eerst: 2* 10-8%.
• Percentage wordt : 2*1016 %.
Uitwerking vraag (d)
• Het uitgezonden vermogen wordt naarmate de afstand tot de bron groter is verdeeld over een groter oppervlak van een bol.
• I=P/oppervlak van bol. I=0,02*10-3 W ; r= 21*10-3 m.
• I= P/(4* Π *r2) = 0,02*10-3 W /( 4* Π *(21*10-3)2)= 3,6*10-3 W/m2.
Uitwerking vraag (e)
•Ter plaats van het oor is het oppervlak A met d is 8,0*10-3 m.
• P= I * A = 3,6 * 10-3 * (4,0*10-3)2 * Π = 1,8*10-7 J/s.
