Номер 1763, страница 206 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Механические колебания и волны. 62. Звуковые колебания. Скорость звука. Отражение звуковых волн. Звуковой резонанс - номер 1763, страница 206.

Решение.

Решение

Магнитофон звучит в комнате громче, чем на улице, по нескольким основным физическим причинам, связанным с распространением звуковых волн в замкнутом и открытом пространствах.

1. Отражение звука и реверберация. В комнате звуковые волны, излучаемые магнитофоном, распространяются и достигают не только ушей слушателя напрямую, но и стен, потолка, пола и предметов мебели. Эти поверхности отражают звуковые волны. Отраженные волны, в свою очередь, также достигают слушателя, складываясь с прямым звуком. Этот процесс многократных отражений, создающий постепенное затухание звука после выключения источника, называется реверберацией. Благодаря реверберации общая звуковая энергия в любой точке комнаты оказывается выше, чем была бы от одного только прямого звука, что и воспринимается как большая громкость.

2. Концентрация звуковой энергии. Комната — это ограниченный объем. Звуковая энергия, излучаемая источником, оказывается «запертой» внутри этого объема. В открытом пространстве (на улице) звуковая энергия от источника распространяется во все стороны, и ее плотность быстро падает с увеличением расстояния. Интенсивность звука $\text{I}$ от точечного источника в открытом пространстве убывает пропорционально квадрату расстояния $\text{r}$ до него: $I \sim 1/r^2$. В комнате же, из-за отражений, энергия концентрируется, и ее убывание с расстоянием происходит гораздо медленнее.

3. Уровень фонового шума. На улице, как правило, всегда присутствует значительный уровень фонового шума: шум транспорта, голоса прохожих, ветер и т.д. Этот посторонний шум маскирует звук магнитофона, и для того, чтобы его услышать, требуется большая громкость. В комнате же обычно намного тише, поэтому даже негромкий звук воспринимается отчетливо и кажется громче на фоне тишины.

Ответ: В комнате магнитофон звучит громче в первую очередь из-за многократного отражения звуковых волн от стен, потолка и пола (реверберации), в результате чего к прямому звуку добавляется энергия отраженных волн, увеличивая общую интенсивность. Также в замкнутом пространстве звуковая энергия концентрируется, а не рассеивается, как на улице. Дополнительным фактором является значительно более низкий уровень фонового шума в комнате по сравнению с улицей.