decibel fråga 2

Inom musiken resonerar man om att en ton från ett instrument har en grundton med frekvensen f. Sedan har den tonen ett antal (n) övertoner med frekvensen n*f.

För vuvuzelan:
233, 466, 699, 932....

Tack Affe! Hur kunde jag haft missat det på lektionen??

Orkar du kolla de andrA?

Du skriver 0.0111 på ett par ställen men menar 0.00111 och får rätt svar båda gångerna

På någon teoretisk nivå tycks du då  ha löst a-c korrekt.
Verkligheten är i detta fall något helt annat!
Några exempel.

1. Vuvuzelor kan inte betraktas som ljudkällor med sfäriskt "strålningsdiagram". Akustiken runt instrumenten har stor betydelse....läktare, läktartak, människor som absoberar ljud, etc.,
2. 1000 vuvuzelor ger inte ifrån sig ljud med samma fas. Du har under denna vecka löst uppgifter med ljus-, vatten- och ljud-vågor. Du har lärt dig hur vågor kan samverka eller motverka varandra. Många har en stereo hemma, där högtalarna är fel anslutna. Om högtalar-sladdarna saknar kontaktdon, är det 50% risk att dom blir felkopplade.  När membranet i ena högtalaren rör sig framåt rör sig det andra bakåt och ljuden från de båda högtalarna kan motverka varandra. Då försvinner en stor del av ljudet med de lägre frekvenserna. På liknade sätt blir det också med flera vuvuzelor som ljuder samtidigt. Dom är alla mer eller mindre "felkopplade". 
3. När man sprider ut instrumenten över en större yta sker inte en enkel summering (1000 gånger) av ljudvågorna till en punkt på 30m avstånd.

Tack Affe :)

Faciten menar att även teoretisk min lösning är fel.

• jag har räknat intensitet på en meter avstånd. $$\begin{gathered} L_{1=}10 \log \frac{I_1}{{10}^{-12}} \\ 120 dB=10 \log \frac{I_1}{{10}^{-12}} \\ blablablabla.. ommöblering och forkortningar och andra mellansteg \\ 1=I_1 \end{gathered}$$
• för b) an, tog jag effekten, och delade effekten i en 30m radie sfär.

$$\begin{gathered} I=\frac{P}{A} \\ 1\frac{W}{m^2}=\frac{P}{4{\mathrm{\pi r}}^2} \\ P=1*4*\pi *1^2=12,57 W \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} I=\frac{P}{A} (fortfarande...) \\ {I}_2=\frac{12,56}{4*\mathrm{\pi }*{30}^2}=0.00111 \end{gathered}$$

Har man $I_2$ kan man räkna $L_2$:

$L_{2=}10 \log \frac{0.001111}{{10}^{-12}}=90,4 dB$

Och redan där verkar min lösning fel! Räcknar man inte intensitet med effekten? Varför använder de sig av 1 meters intensitet?

https://jorjani.weebly.com/uploads/2/4/4/9/24491818/losningsforslag_impuls_2_kapitel_2.pdf

uppgift 253

Jaja...där tänkte vi fel Daja! Det är ju effekten per kvadratmeter som fördelar sig på en större yta på längre avstånd.

I alla andra uppgifter var det ett mellansteg, där man beräknade effekten från ljuskälla 😥....

Alltså kan du förklara varför detta mellansteg behövs inte nu? Jag trodde att $1W/m^{2}$ gällde bara för avståndet 1m?

dajamanté skrev :

I alla andra uppgifter var det ett mellansteg, där man beräknade effekten från ljuskälla 😥....

Alltså kan du förklara varför detta mellansteg behövs inte nu? Jag trodde att $1W/m^{2}$ gällde bara för avståndet 1m?

Då får du väl rita :-)

Det blir svårt att rita två sfärer så det får duga med två cirklar med samma centrum.
Markera en liten cirkelbåge på den inre cirkeln och anta att där är $1W/m^2$

Dra två radier som tangerar cirkelbågens ytterkanter och passerar den yttre cirkeln.

Hur tänker du nu?

Hmmm... nä, jag tycker likadant.

Det är inte därför det är $\frac{1W}{m^{2}}$ i ändan av den första sfär att det är samma watten som omdistribueras? Denna $\frac{1W}{m^{2}}$ är inte källan till ålstrandet.

Min magnifique äggblåsa:

Jo, en Watt på en kvadratmeter i den inre sfären "omdistribueras" till en större yta i den yttre sfären. Antal Watt i den inre och yttre sfären är lika.
$P_{inre}=P_{yttre} \Rightarrow I_{inre}*A_{inre}=I_{yttre}{A}_{yttre}$

Tack Affe men hur kommer det så att i andra uppgifter beräknas först effekt?

dajamanté skrev :

Tack Affe men hur kommer det så att i andra uppgifter beräknas först effekt?

Det finns myriader av andra uppgifter, men vad tänker du på?

Jag har inget i minnen just nu, men vanligvis när man beräknar ljud intensitet (solen eller ljud källa) beräknar man först solens/ljudkälla effekt $P$, och efteråt hur denna effekt om distribueras i olika "sfärer" med $I=\frac{P}{A}.$

Här till ex. De utgår från effekten delad med area.

dajamanté skrev :

Här till ex. De utgår från effekten delad med area.

Du ger mig ett facit, men jag ser inte uppgiften. I uppgift "405" tycks effekten (hos en 20W lampa?) vara given.

Man har t.ex. beräknat effekten hos solen som "385 kvadriljoner watt". Utifrån det kan man sedan beräkna intensiteten ($W/m^2$) på jorden .... ja även tvärt om för den delen...mäter man intensiteten på jorden man beräkna solens effekt.

Jo jag vet, jag har bara telefonen med, inte boken.

Men mäter man intensitet  på jorden, kan man inte använda denna för att beräkna intensitet på Uranus, utan man måste gå tillbaka till effekten?

Nu ska vi se om jag förstår dig rätt.
Det krävs väl ganska kvalificerade instrument för att mäta med vilken intensitet Uranus lyser? Eller så "Googlar" man (eller gör något annat), för det har någon annan redan gjort.
Vad använder man den informationen till?
Kanske för att svara på med vilken effekt solen lyser på Uranus?

Det var bara mitt exempel men jag inser just nu att jag vet ingenting om Uranus egna roteringar och egna månar, så det var kanske inte den bästa exempel!

Men här kommer uppgiften i fråga:

405. Slutsatsen kan vara hur låg intensiteten är när man befinner sig nära en sändande 3G-mast, jämfört med när mobilen sänder och du håller den mot örat. 3G-masterna har dock riktantenner som ger betydligt högre intensitet mot dom som befinner sig i närheten.

406 och 407. Har du löst dessa två uppgifter?

Jepp, jag lämnade kvar de i bilden för att de var  intressanta, i samma ända och skadade inte utsikten om man får säga så :)