Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan måles lydstyrken på et fast objekt

Hvis du har et objekt med en standard geometrisk form, såsom en terning eller en kugle, kan du beregne dens volumen ved at måle dens dimensioner og bruge den relevante matematiske formel. Hvis du for eksempel måler længden på den ene side af en terning (L), er lydstyrken på terningen L 3. Volumenet af en kugle ville være V \u003d (4 ÷ 3) πr 3. Hvad gør du dog med et uregelmæssigt objekt, f.eks. En pen eller en klippe? Den græske filosof Archimedes blev konfronteret med dette problem, da han blev bedt om at finde massen af kongekronen. For at bestemme dens densitet måtte han vide dens volumen, og hans "Eureka" -øjeblik indtraf, da han indså, at han kunne gøre det ved at nedsænke kronen i vand og måle den mængde vand, der blev forskudt. Forskydningsmetoden er stadig den almindelige måde at bestemme lydstyrken på et uregelmæssigt formet objekt på.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Du kan finde lydstyrken på et uregelmæssigt formet genstand ved at måle mængden af vand, den fortrænger. Hvis du kender objektets densitet, kan du også finde dens volumen ved blot at veje det.
Brug af forskydningsmetoden

  1. Find en passende beholder

    Look for en container, der er stor nok til at holde genstanden. Det er bedst at bruge en beholder med en regelmæssig form, f.eks. En cylinder eller en kasse, fordi du skal beregne dens volumen. Hvis du ikke har en almindelig beholder, kan du altid fylde den til randen med vand, fange det vand, der løber over, når du nedsænker objektet, du måler, og overfører vandet til et graderet fartøj.

  2. Fyld beholderen med vand

    Tilføj mindst nok vand til, at du kan nedsænke genstanden helt. Hvis du ikke bruger en gradueret beholder, skal du markere vandstanden på siden af containeren.

  3. Sænk objektet ned og bemærk ændringen i vandstanden

    Læs det nye niveau på skalaen, hvis du bruger et graderet fartøj. Træk det gamle niveau fra dette for at få niveauændringen.

    Hvis du ikke bruger en gradueret container, skal du markere et nyt mærke på containeren. Trækker højden af det originale mærke fra højden på det nye for at få ændringen i vandstand.

  4. Beregn volumen på vandfortrængning

    Læs lydstyrkeniveauerne, hvis du bruger en gradueret container, men hvis du bruger en ikke-gradueret container, skal du beregne lydstyrken. Beregningen afhænger af beholderens form.

    Cylindrisk beholder: Mål radius for beholderåbningen (r) og beregn volumen af forskudt vand ved hjælp af denne formel: Volumen \u003d πr 2 • (ændring i vanddybde).

    Rektangulær beholder: Mål længden (L) og bredden (W) på beholderåbningen. Mængden af forskudt vand er: L • W • (ændring i vanddybde).

    Det er lettere, når du kender objektets densitet -

    Du måler måske lydstyrken på en kobberhulen eller en sølvstatue. Begge disse har kendte densiteter, som du kan slå op. Hvis du kender massefylden af det materiale, som genstanden er lavet fra, kan du finde lydstyrken ved blot at veje objektet. Da densitet \u003d masse ÷ volumen; volumen \u003d masse ÷ densitet.

    Eksempel: En sølvstatue vejer 10 kg. Da densitet af sølv er 10.490 kg /m 3, er volumenet 10 kg ÷ 10.490 kg /m 3 \u003d 0,00095 kubikmeter. 1 kubikmeter svarer til 1.000 liter, så det er 0,95 liter eller 0,25 amerikanske galloner.