Задание № 1 для самостоятельной работы

1. Определите скорость звука в различных газах, плотности которых приведены в таблице 1.1, при нормальных условиях. (Нормальные условия, это – температура 0 ⁰C и давление 10⁵ Па).

Таблица 1.1.

Газ	Аргон	Азот	Углекислый газ	Воздух
Плотность r, кг/м3	1,783	1,251	1,980	1,290

2. Определите скорость продольных и поперечных звуковых волн в телах, для которых указаны значения упругих модулей и плотности в табл. 1.2 (брать средние значения).

Таблица 1.2.

Твёрдое тело	Бетон	Гранит	Дюралюминий	Плексиглас	Стекло	Резина
Модуль Юнга E, 109 Па	15 - 40	35 - 50	70	5,25	49 - 78	0,0015 – 0,005
Модуль сдвига G, 109 Па	7 - 17	14 - 44	26	1,48	17,5 - 29	0,0015 – 0,005
Плотность r, 103 кг/м3	2,2	2,8	2,79	1,18	2,5	1,2

2. Найти частоту звука в стальном рельсе, если расстояние между точками, колебание в которых синфазное ( = 2 ), равно 1,54 м. Скорость звука в стали 5 км/с.

3. Источник звука массой колеблется с частотой 1 кГц. Упругая волна распространятся в воздухе при нормальных условиях, возбуждая колебания частиц воздуха с амплитудой 0,2 мм. Определите: 1) среднее значение объёмной плотности энергии волны; 2) интенсивность волны.

4. Определите акустическое сопротивление воздуха и силу звука в воздухе, если звуковое давление достигает 1 кПа.

5. Интенсивность звука 10^-8 Вт/м². Какой её уровень относительно порогового?

6. Объясните выражение "уровень шума равен 30 децибел" и определите: 1) уровень шума в белах; 2) кратность усиления относительно порога слышимости; 3) абсолютное значение силы звука стандартной частоты.

7. Зная уровни силы звука некоторых источников (табл. 1.3.) относительно порогового, определите: а) силу звука этих источников; б) звуковое давление (в Па).

Таблица 1.3.

Источник звука	Авиационный двигатель	Поезд	Грузовик	Классная комната
Уровень LI , дБ	120 - 140	120	80	60

9. Имеется два источника звука с уровнями интенсивности 80 дБ и 60 дБ. Определите суммарный уровень их звука.

10. С помощью кривых чувствительности (см. графики ниже), определите: 1) порог слышимости, 2) его уровень, 3) минимальное звуковое давление, 4) болевой порог, 5) его уровень, 6) максимальное звуковое давление при восприятии звука частотой: а) 500 Гц; б) 5000 Гц. (Шкалы частоты, силы звука и звукового давления - логарифмические)

11. Определите, во сколько раз уменьшится звуковое давление в воздушном слое толщиной 10 м при температуре 20 ⁰С и атмосферном давлении 740 мм рт ст. Постройте график зависимости давления звука от толщины воздушного слоя.

12. Сила звука в воздухе уменьшилась на 20 % на расстоянии 3 м от источника звука. Определите: 1) коэффициент поглощения звука в воздухе; 2) логарифмический коэффициент затухания звука; 3) коэффициент потерь.