خطوات الاستخدام
أدخل قدرة مصدر الصوت بالواط (W). هذه هي الطاقة الصوتية المنبعثة من المصدر في الثانية الواحدة. على سبيل المثال، مكبر صوت بقدرة 100 واط يصدر طاقة صوتية قدرها 100 جول في الثانية.
أدخل المساحة التي تنتشر عليها الطاقة الصوتية بالمتر المربع (m²). تعتمد هذه المساحة على شكل وموقع المصدر. إذا كان المصدر يبث الصوت بشكل كروي، فالمساحة = 4πr²، حيث r هي المسافة من المصدر. مثلاً على بعد 2 متر، المساحة = 4π×(2²) ≈ 50.27 م².
انقر على زر 'احسب'. ستقوم الحاسبة بقسمة القدرة (P) على المساحة (A) باستخدام القانون I = P/A. تظهر النتيجة بوحدة واط لكل متر مربع (W/m²)، وهي شدة الصوت.
لتفسير النتيجة، قارنها بعتبة السمع (10⁻¹² W/m²). يمكنك تحويل شدة الصوت إلى مستوى شدة الصوت بالديسيبل (dB) باستخدام الصيغة: L = 10 × log₁₀(I / I₀)، حيث I₀ = 10⁻¹² W/m². على سبيل المثال، شدة 10⁻⁴ W/m² تعادل 80 dB (صوت مزعج).
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على شدة الصوت بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحسب المساحة السطحية للكرة: A = 4πr² = 4π×(3²) = 4π×9 = 36π ≈ 113.1 م². ثم نطبق قانون شدة الصوت: I = P/A = 50/113.1 ≈ 0.442 واط/م². هذا الرقم كبير جداً مقارنة بعتبة السمع (10⁻¹²). الآن نحول إلى ديسيبل: I₀ = 10⁻¹² W/m². L = 10 × log₁₀(0.442 / 10⁻¹²) = 10 × log₁₀(4.42×10¹¹) = 10 × (log₁₀(4.42) + 11) ≈ 10 × (0.645 + 11) = 10 × 11.645 = 116.45 ديسيبل. هذا يعادل صوت محرك نفاث قريب، وهو مؤذٍ جداً للأذن البشرية.
الحل
المساحة عند r=1 متر: A = 4π×(1²) = 4π ≈ 12.57 م². من قانون I = P/A نجد P = I × A = 10⁻⁶ × 12.57 ≈ 1.257×10⁻⁵ واط. قدرة الصوت المنبعثة من محادثة عادية صغيرة جداً (0.01257 ملي واط). مستوى شدة الصوت بالديسيبل: L = 10 × log₁₀(10⁻⁶/10⁻¹²) = 10 × log₁₀(10⁶) = 10×6 = 60 ديسيبل، وهو مستوى محادثة عادية.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة شدة الصوت.
قيم مُدخَلة قياسية
- P
- 1
- A
- 1