教室 の近くの音の強さは 2 × 10⁻⁷ W/m² です。デシベルで表した音の強さのレベル β を求めてください。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
I = 2 × 10⁻⁷ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
長さ 0.5 m、質量 8 g の弦が、張力 200 N で張られています。その上を伝わる横波の速さ v を求めてください。
L = 0.5 mm = 8 gT = 200 N
v = m/s
3.ふつう
300 Hz の音源が、静止している観測者に向かって 34 m/s で動いています。 音速は 343 m/s です。観測者に聞こえる振動数 f′ を求めてください。
f = 300 Hzv = 343 m/svs = 34 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
小さな音源が、あらゆる方向に均等に音を出します。音源から 5 m の距離でのレベルは 65 dB です。吸収と反射を無視して、25 m の距離でのレベル β2 を求めてください。
β1 = 65 dBr1 = 5 mr2 = 25 m
β2 = dB
5.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 10 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 20 cm、レンズ 2 は f₂ = 15 cm です。物体はレンズ 1 の 40 cm 前にあります。レンズ 2 から測った最終的な像の位置 di2 を求めてください(レンズ 2 より先が正、実像が正の規則)。
f1 = 20 cmf2 = 15 cms = 10 cmdo = 40 cm
di2 = cm
6.むずかしい
波長 589 nm の光が、0.25 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1.5 m 先にあります。隣り合う明線の間隔 Δy を求めてください。
λ = 589 nmd = 0.25 mmL = 1.5 m
Δy = mm
解答
- 1. β = 53.01 dB
- 2. v = 111.8 m/s
- 3. f′ = 333 Hz
- 4. β2 = 51.02 dB
- 5. di2 = 10 cm
- 6. Δy = 3.534 mm
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。