演示约定:点声源功率 P=10 W,各向同性传播。令距离 r(P=10 W)=5 m,计算 I=10/(4πr²),得到声强 I=0.032 W/m²。距离翻倍时同一能量铺到四倍球面面积,声强降为四分之一。
公式、图像和实验参数马上就绪。
公式、图像和实验参数马上就绪。
改变“距离 r(P=10 W)”时,声强 I会怎样变化?
点声源能量均匀铺在不断扩大的球面上,因此单位面积功率按距离平方衰减。 在交互演示中,纵轴严格表示“声强 I”,不再使用没有物理或数学含义的响应百分比。
先辨认公式中的量:I:声强;P:声功率;r:到声源距离;4πr²:球面面积。先确定题目要求的是哪一个量,再决定是否需要移项或换算单位。
本页只改变“距离 r(P=10 W)”,其余量采用明确的演示约定:点声源功率 P=10 W,各向同性传播。这样曲线上的变化只来自一个变量。
按通式 I=P/(4πr²) 建立计算关系。当前模型的实际计算是:计算 I=10/(4πr²)。
距离翻倍时同一能量铺到四倍球面面积,声强降为四分之一。 数据曲线展示的是这一真实计算结果,动画中的当前点也取自同一结果。
最后检查适用边界:声源近似各向同性,忽略吸收、反射和近场效应。 若输入触及无定义点,界面会明确显示“无有效结果”,曲线也会在该处断开。
演示约定:点声源功率 P=10 W,各向同性传播。令距离 r(P=10 W)=5 m,计算 I=10/(4πr²),得到声强 I=0.032 W/m²。距离翻倍时同一能量铺到四倍球面面积,声强降为四分之一。
声源近似各向同性,忽略吸收、反射和近场效应。
点声源功率 P=10 W,各向同性传播
读图时先看横轴“距离 r(P=10 W)”,再看纵轴“声强 I”。演示中固定的量只是为了形成一条可比较曲线,不是通式额外增加的普遍条件。
调节“距离 r(P=10 W)”,在“点声源功率 P=10 W,各向同性传播”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 I=P/(4πr²)。
调节“距离 r(P=10 W)”,在“点声源功率 P=10 W,各向同性传播”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 I=P/(4πr²)。
当前输入为 5 m,实时结果为 0.032 W/m²。
再比较最小、基准、最大三个值,并用适用条件排除无意义输入。