3.39. Поглощённая за секунду энергия есть величина численно равная поглощённой барабанной перепонкой мощности звуковой волны. , здесь: - поглощённая мощность,

– поглощённая энергия, - время, за которое поглотилась энергия, – интенсивность поглощаемой звуковой волны, – площадь поглощающей звуковую энергию барабанной перепонки. По определению уровень интенсивности: . Соответственно интенсивность: . Далее получаем расчётную формулу: . Подставим данные из условия задачи в расчётную формулу, получим окончательный ответ:

Ответ: барабанной перепонкой ежесекундно поглощается 19,9 пДж энергии переносимой звуковой волной.

3.40. По определению отношение интенсивности сигнала к интенсивности шума, выраженное в децибелах: . Соответственно, само отношение интенсивности сигнала к интенсивности шума: . Подставим данные из условия задачи в расчётную формулу, получим окончательный ответ:

. Ответ: .

3.41. Источники звука не являются когерентными, поэтому результирующая энергия равна сумме энергий от каждого из источников.

Формализуем полученный вывод:

Запишем формулу для уровня громкости, учитывая, что измерения проводятся на частоте 1 кГц:

Получим интенсивности для первого и второго источников звука:

Получим расчётную формулу для уровня громкости совместно звучащих источников звука, подставим числовые значения, сформулируем окончательный ответ:

3.42. Запишем выражение для нормы:

Запишем выражение для уровня интенсивности у пациента:

Получим выражение для потери слуха, выраженной в децибелах по отношению к норме:

Тогда расчётная формула для интенсивности I_x:

Подставим числовые данные, получим окончательный ответ:

3.43. . Откуда получим интенсивность на расстоянии 10 м: Условие задачи позволяет опереться на закон сохранения энергии (в данном случае энергии звука). Формула закона сохранения энергии в данном случае отражает тот факт, что мощность звука разряда одинакова на любом расстоянии от точки образования грозового разряда. .

.

Расчётная формула:

Ответ получим, подставив данные из условия задачи:

.

3.44. Интенсивность – это средняя по времени энергия, которую переносит волна через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно направлению распространения волны.

Считая источник ультразвука точечным, изобразим схематически конус излучения:

I – интенсивность,

S – площадь поперечного сечения конуса излучения,

ΔS -единичная площадка,

s – источник излучения.

Пренебрегая поглощением, запишем формулу для интенсивности ультразвуковой волны: где P- мощность излучателя.

Обратим внимание на единицы измерения физических величин. Переведём их в единицы «СИ»: P = 23·10^-3Вт. S=8 · 10^-4м².

Подставим числовые значения в расчётную формулу. Получим окончательный ответ: