Transcript Tweedejaars_natuurkunde_files/Oefenopgaven Geluid

Oefenvragen
geluid
Natuurkunde leerjaar 2 periode 1
Oefenopgaven Natuurkunde Leerjaar 2, periode 1
1. Bepaal m.b.v. het isofonendiagram: a) De geluidssterkte van een toon van 1000 Hz en een luidheid van 50 foon. b) De luidheid van een toon van 100 Hz en een geluidssterkte van 100 dB. 2. Jij zit op een terras. Iemand zit 1,5 m verderop en speelt muziek af op zijn telefoon met een vermogen van 6,0 mW. Op 6 m afstand klinkt een fietsbel met een vermogen van 13,0 mW. Bereken de geluidsintensiteit en de geluidssterkte op de plek waar jij zit. 3. De geluidssterkte op een afstand van 4,5 m van een luidspreker is 80 dB . Bereken het vermogen van de luidspreker. 4. Bereken de geluidssnelheid in lucht van 40℃ 5. Op een vissersboot zoekt men naar vis m.b.v. geluidsgolven. De echo van het geluid komt steeds terug na 0,150 s (zeebodem). Plotseling komt er een echo terug van een groep vissen na 0,070 s. Hoe diep ziPen die vissen? Geluidssnelheid in water = 1,48 ·∙ 103 m/s
Opgave 1
50 dB
Opgave 1
95 foon
Opgave 2
P
0,006 W
I1 = =
=
2
2
4·∙π·∙r
4·∙π·∙(1,5)
0,006
28,27
= 0,00021 W/m2
P
0,013 W
I1 = =
=
2
2
4·∙π·∙r
4·∙π·∙(6)
0,013
452,38
= 0,000029 W/m2
De totale geluidsintensiteit is 0,00021 + 0,000029 = 0,000239 W/m2 = 2,39 ·∙ 10-­‐4 W/m2 Geluidssterkte (L) = 10 ⋅ log(1012 ⋅I)
= 10 ⋅ log(1012⋅ 0,000239) = 83,8 dB Opgave 3
Geluidsintensiteit (I) = 10-­‐12 ⋅ 10
= 10-­‐12 ⋅ 10
L
10
80
10
= 0,0001 W/m2
P
2
I = Dus: P =
I
⋅
4
·∙π·∙r
4·∙π·∙r2
= 0,0001 ⋅ 4·∙π·∙(4,5)2
= 0,0254 W
= 25,4 mW
Opgave 4
T = 40℃ = 40 + 273 = 313 K
v = 331 ⋅ √ (313/273) = 354,4 m/s
Opgave 5
s = v ⋅ t
s = 1,48 ·∙ 103 ⋅ 0,070 = 103,6 m
De echo gaat heen en weer, dus de diepte is 103,6 / 2 = 51,8 m