10 Bài tập Cường độ sóng và năng lượng sóng (có lời giải)

Vì nguồn âm được xem như một điểm nên cường sộ sóng âm trên một mặt cầu có diện tích S = 4πr$^{2}$ (hình 6.5) là như nhau, r là bán kính mặt cầu (khoảng cách từ điểm đang xét đến còi).

Tại vị trí r$_{1}$ = 15 m và r$_{2}$, ta có I$_{1}$ = $\frac{P}{4{\text{πr}}_{1}^{2}}$và I$_{2}$ = $\frac{P}{4{\text{πr}}_{2}^{2}}$

=> $\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$ = $\frac{{r}_{2}^{2}}{{r}_{1}^{2}};{r}_{2}={r}_{1}.\sqrt{\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}}=15\sqrt{\frac{0{,}25}{0{,}010}}=75m$

Vậy ở khoảng cách 75m tính từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m$^{2}$.

Công suất bức xạ sóng ánh sáng của Mặt Trời:

P = I.S = I.4πr$^{2}$ = 1,37.103.4π.(1,5.1011)$^{2}$ = 3,87.1026W

a, Cường độ âm là: I = $\frac{P}{S}=\frac{P}{4π{r}^{2}}=\frac{1}{4π{.4}^{2}}={5.10}^{-3}$ (W/m$^{2}$)

b, Công suất của loa là: $P$ = I.S = I.4πr2 = 10-5.4π.52 = π (W)

Ta có $\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$ = $\frac{P}{4π{r}_{1}^{2}}.\frac{4π{r}_{2}^{2}}{P}=\frac{{r}_{2}^{2}}{{r}_{1}^{2}}$

=> I$_{2}$ = I$_{1}$. $\frac{{r}_{2}^{2}}{{r}_{1}^{2}}$= 0,010 .($\frac{75{,}0}{15{,}0}{)}^{2}$ = 0,25 W/m$^{2}$

a. Ta có = 4πr$^{2}$= 6,00. 10$^{-5}$. 4π. (200)$^{2}$ ≈ 30,2 W

b. Diện tích bề mặt của micro: S = $\frac{P}{I}=\frac{4,{5.10}^{-9}}{6,{00.10}^{-3}}=0{,}75$ cm$^{2}$