شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۲۲ تعداد سوال۱۱۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۱۳ — سؤال ۱۳ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

۱ بارم

شدت صوت حاصل از یک دستگاه صوتی در محل صفحهٔ نشان داده شده در شکل، برابر با 0.1 W/m20.1\ \mathrm{W/m^2} است. اگر مساحت این صفحه، 4 m24\ \mathrm{m^2} باشد،

یک دستگاه صوتی (بلندگو) که پرتوهای صوت از آن به هر سو پخش می‌شوند و از یک صفحهٔ خمیده در فاصله‌ای از دستگاه می‌گذرند

الف) آهنگ متوسط انتقال انرژی از این سطح چند وات است؟

ب) تراز شدت صوت حاصل از این دستگاه در محل این صفحه چند دسی‌بل است؟ (I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\ \mathrm{W/m^2})

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) I=PavA⇒Pav=0.1×4=0.4 WI = \dfrac{P_{av}}{A} \Rightarrow P_{av} = 0.1 \times 4 = 0.4\ \mathrm{W}

ب) β=10log⁡II0=10log⁡0.110−12=110 dB\beta = 10\log\dfrac{I}{I_0} = 10\log\dfrac{0.1}{10^{-12}} = 110\ \mathrm{dB}

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) شدت صوت یعنی آهنگ متوسط انتقال انرژی (توان) از واحد سطح عمود بر راستای انتشار:

I=PavAI = \frac{P_{av}}{A}

پس توانی که از کل صفحه می‌گذرد:

Pav=IA=0.1×4=0.4 WP_{av} = IA = 0.1 \times 4 = 0.4\ \mathrm{W}

ب) تراز شدت صوت از این رابطه به دست می‌آید:

β=10log⁡II0\beta = 10\log\frac{I}{I_0}

نسبت شدت به شدت مرجع:

II0=0.110−12=10−110−12=1011\frac{I}{I_0} = \frac{0.1}{10^{-12}} = \frac{10^{-1}}{10^{-12}} = 10^{11} β=10log⁡(1011)=10×11=110 dB\beta = 10\log(10^{11}) = 10 \times 11 = 110\ \mathrm{dB}
این پاسخ مفید بود؟