autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 32 AKUSTYKA Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania

Transkrypt

1 autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 32 AKUSTYKA Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU Przyjmij w zadaniach prędkość dźwięku w powietrzu 340 m/s Wybierz odpowiedź najbardziej prawidłową. Zadanie 1 1 punkt Dźwięk o częstotliwości 1000 Hz miał poziom natężenia 12 beli. Po wyciszeniu go o 20 decybeli miał natężenie A. 100 db B. 10 C. 10 beli D. 10 Zadanie 2 1 punkt To, że dwaj koledzy rozmawiali i słyszeli się wzajemnie poprzez wysoki płot jest wynikiem głównie A. załamania fali dźwiękowej B. odbicia fali dźwiękowej C. dyfrakcji fali dźwiękowej D. polaryzacji fali dźwiękowej Zadanie 3 Na rysunku obok przedstawiono cylinder o wysokości l = 50 cm, wypełniony wodą. Właśnie w tym momencie nastąpił rezonans akustyczny i wzmocnienie dźwięku o częstotliwości f = 680 Hz. Poziom wody licząc od dna wynosi A. 37,5 cm, a drugie wzmocnienie nastąpi przy wysokości 12,5 cm B. 12,5 cm, a drugie wzmocnienie nastąpi przy wysokości 37,5 cm C. 37,5 cm, a drugiego wzmocnienia nie będzie D. 12,5 cm, a drugiego wzmocnienia nie będzie Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 1

2 INNE ZADANIA OTWARTE I ZAMKNIĘTE Zadanie 4 5 punktów Zaznacz krzyżykiem Gdy źródło dźwięku zbliża się do obserwatora z prędkością ponaddźwiękową, zjawisko Dopplera nie zachodzi. Pierwsza harmoniczna w rurze obustronnie otwartej o długości 1 m występuje, gdy długość fali wynosi również 1 m. Skoro ucho ludzkie jest bardziej czułe na dźwięk o częstotliwości 3000 Hz niż na dźwięk 1000 Hz, to przy głośności 80 fonów, poziom natężenia pierwszego z nich jest większy od 80 db. Dźwięk jest falą podłużną. PRAWDA FAŁSZ Fala dźwiękowa o długości fali 17 cm w powietrzu jest ultradźwiękiem. Zadanie 5 7 punktów Tuż przy torach kolejowych znajduje się nieruchomy obserwator. Zbliża się do niego pociąg, na którym jest syrena wydająca dźwięk o częstotliwości fo = 1000 Hz. Pociąg w chwili początkowej był w odległości s = 1 km od obserwatora i poruszał się ruchem jednostajnie opóźnionym. Poniższy wykres przedstawia zależność częstotliwości dźwięku docierającej do obserwatora od czasu. W chwili początkowej częstotliwość ta wynosiła 1096,8 Hz. 1120,00 f[hz] 1100, , , , ,00 t[s] 1000,00 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 2

3 5. 1. Na podstawie wykresu oraz dokładnej danej 1096,8 Hz podaj (3 pkt.) a. Jaka była prędkość początkowa pociągu? b. Po jakim czasie pociąg się zatrzymał? c. Z jakim przyspieszeniem hamował pociąg? 5.2. (2 pkt.) Gdyby pociąg w chwili początkowej był bliżej obserwatora, częstotliwość docierająca zmieniałaby się A szybciej 1 ma B wolniej gdyż odległość zbliżającego się pociągu 2 nieznaczny wpływ ma znaczny wpływ C jednakowo 3 nie ma szybko wpływu na częstotliwość docierającą do obserwatora W chwili początkowej, gdy pociąg był odległy o 1 km, obserwator usłyszał dźwięk o poziomie natężenia L = 50 db. Oblicz moc syreny. (2 pkt.) Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 3

4 Zadanie 6 6 punktów Poniżej na zdjęciach przedstawiono znany w krajach Ameryki Łacińskiej instrument muzyczny, samponia, ale dla nas to w tej chwili zestaw piszczałek półotwartych. Długości rurek w pierwszym, widocznym rzędzie wynoszą odpowiednio 27,8 ; 22,8 ; 19,2 ; 18,0 ; 12,6 ; 11,0 ; 8,6 (w centymetrach) Oblicz różnicę częstotliwości między dźwiękiem wydawanym przez rurkę najkrótszą i najdłuższą? (2 pkt.) 6.2. Oblicz jaką długość musiałaby mieć piszczałka obustronnie zamknięta, aby wydawała taki sam dźwięk jak trzecia pod względem długości rurka przedstawionej samponii? (2 pkt.) 6.3. Oblicz długość fali pierwszej harmonicznej najdłuższej piszczałki? (2 pkt.) Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 4

5 Zadanie 7 2 punkty Na poniższym diagramie przedstawiono zależność czułości ucha ludzkiego na dźwięki o różnych częstotliwościach przy różnych poziomach natężenia Podkreśl, aby powstało zdanie prawdziwe. (1 pkt.) Ucho przeciętnego człowieka jest najbardziej czułe na dźwięk o częstotliwości około 3 khz / 10 khz Oszacuj i wpisz w miejsce kropek (1 pkt.) Aby dźwięk o częstotliwości 100 Hz miał 80 fonów, powinien mieć poziom natężenia dźwięku około db, dla dźwięku 5 khz poziom ten powinien wynosić db, a dla dźwięku 1 khz. db Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 5

6 Ocena l. p. temat ZDOBYTYCH PKT. MAX ZADANIA ZAMKNIĘTE 3 4 Zaznacz krzyżykiem 5 Tuż przy torach 6 Poniżej na zdjęciach Na poniższym diagramie 2 RAZEM ZADANIA OTWARTE 20 RAZEM 23 Włodzimierz Wolczyński ARKUSIK 32 AKUSTYKA Strona 6