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Schallintensität

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Die Schallintensität ist die Energie nach Fläche und Zeit, die hilft zu verstehen, wie die Schallwelle räumlich verteilt ist.

>Modell

ID:(1588, 0)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(15459, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$I_{ref}$
I_ref
Referenz Intensity, Luft
W/m^2
$p_{ref}$
p_ref
Referenzdruck
Pa
$P$
P
Schallleistung
W

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$S$
S
Abschnitt von Band DV
m^2
$e$
e
Energiedichte
J/m^3
$L$
L
Geräuschpegel, Water
dB
$\rho$
rho
Mittlere Dichte
kg/m^3
$u$
u
Molecule Geschwindigkeit
m/s
$p$
p
Schalldruck
Pa
$I$
I
Schallintensität
W/m^2
$c$
c
Speed of Sound
m/s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden




Gleichungen

#
Gleichung

$ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

e = rho * u ^2/2


$ I = c e $

I = c * e


$ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$

I = P / S


$ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$

I = p ^2/(2* rho * c )


$ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$

I = rho * c * u ^2/2


$ I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$

I_ref = p_ref ^2/(2* rho * c )


$ L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$

L = 10* log10( I / I_ref )

ID:(15454, 0)



Akustische Intensität

Gleichung

>Top, >Modell


Intensität ist die Leistung (Energie pro Zeiteinheit, in Joule pro Sekunde oder Watt) pro Fläche, die von einer Quelle ausgeht.

Daher wird die Schallintensität ($I$) als das Verhältnis zwischen die Schallleistung ($P$) und die Abschnitt von Band DV ($S$) definiert, sodass es lautet:

$ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$

$S$
Abschnitt von Band DV
$m^2$
5081
$I$
Schallintensität
$W/m^2$
5091
$W$
Schallleistung
$W$
5090

ID:(3193, 0)



Intensität als Funktion der Leistungsdichte

Gleichung

>Top, >Modell


Si se toma la energía E por oscilación se puede escribir la potencia en función de la energía y el periodo T se tiene que

$W=\displaystyle\frac{E}{T}$



Si por otro lado con la variación del volumen es

$ \Delta V = S \lambda $



y con abschnitt von Band DV $m^2$, schallintensität $W/m^2$ und schallleistung $W$ la intensidad sonora es

$ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$



por lo que

$I=\displaystyle\frac{W}{S}=\displaystyle\frac{E}{ST}=\displaystyle\frac{cE}{ScT}=\displaystyle\frac{cE}{V}$



osea con abschnitt von Band DV $m^2$, schallintensität $W/m^2$ und schallleistung $W$ es

$ I = c e $

$e$
Energiedichte
$J/m^3$
4932
$I$
Schallintensität
$W/m^2$
5091
$c$
Speed of Sound
$m/s$
5073

ID:(3406, 0)



Schallenergiedichte

Gleichung

>Top, >Modell


Die die Energiedichte ($e$) wird aus die Mittlere Dichte ($\rho$) und die Molecule Geschwindigkeit ($u$) wie folgt erhalten:

$ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

$e$
Energiedichte
$J/m^3$
4932
$\rho$
Mittlere Dichte
$kg/m^3$
5088
$u$
Molecule Geschwindigkeit
$m/s$
5072

Die Energie, die eine Schallwelle dem Medium zuführt, in dem der Schall sich ausbreitet, entspricht der kinetischen Energie der Teilchen. Mit die Molecule Geschwindigkeit ($u$) und die Masse eines Volumens des Mediums ($m$) Die Wellenenergie ($E$) ergibt sich die kinetische Energie zu:

$E=\displaystyle\frac{1}{2}mu^2$



die Energiedichte ($e$) wird erhalten, indem man die Wellenenergie ($E$) durch der Volumen mit Molekülen ($\Delta V$) teilt:

$e=\displaystyle\frac{E}{\Delta V}$



Durch die Einführung von die Mittlere Dichte ($\rho$) als:

$\rho=\displaystyle\frac{m}{\Delta V}$



erhält man die Energiedichte:

$ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$

ID:(3400, 0)



Intensität als Funktion der Molekülgeschwindigkeit

Gleichung

>Top, >Modell


Como la densidad de la energía cinética es con energiedichte $J/m^3$, mittlere Dichte $kg/m^3$ und molecule Geschwindigkeit $m/s$

$ e =\displaystyle\frac{1}{2} \rho u ^2$



se tiene que con energiedichte $J/m^3$, schallintensität $W/m^2$ und speed of Sound $m/s$

$ I = c e $



que la intensidad es con energiedichte $J/m^3$, schallintensität $W/m^2$ und speed of Sound $m/s$

$ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$

$\rho$
Mittlere Dichte
$kg/m^3$
5088
$u$
Molecule Geschwindigkeit
$m/s$
5072
$I$
Schallintensität
$W/m^2$
5091
$c$
Speed of Sound
$m/s$
5073

ID:(3404, 0)



Intensität in Abhängigkeit von des Schalldruckes

Gleichung

>Top, >Modell


Die Schallintensität ($I$) kann aus die Mittlere Dichte ($\rho$), die Schalldruck ($p$) Die Molare Konzentration ($c$) mit berechnet werden

$ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$

$\rho$
Mittlere Dichte
$kg/m^3$
5088
$p$
Schalldruck
$Pa$
5084
$I$
Schallintensität
$W/m^2$
5091
$c$
Speed of Sound
$m/s$
5073

Die Schallintensität ($I$) kann von die Mittlere Dichte ($\rho$), die Molecule Geschwindigkeit ($u$) und die Molare Konzentration ($c$) mit Hilfe von

$ I =\displaystyle\frac{1}{2} \rho c u ^2$



berechnet werden, und da die Schalldruck ($p$) definiert ist als

$ p = \rho c u $



folgt daraus, dass die Schallintensität ($I$) in Bezug auf die Schalldruck ($p$) ausgedrückt werden kann durch

$ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$

ID:(3405, 0)



Geräuschpegel als Funktion der Schallintensität

Gleichung

>Top, >Modell


Wie in anderen menschlichen Wahrnehmungssystemen ist unser Gehör in der Lage, Druckschwankungen in einem weiten Bereich wahrzunehmen $(10^{-5}-10^2 Pa)$. Wenn wir jedoch ein Signal verdoppeln, entspricht dies nicht dem doppelten Druck oder Schallintensität, sondern vielmehr dem Quadrat dieser Größen. Mit anderen Worten: Unsere Fähigkeit, Signale wahrzunehmen, arbeitet auf einer logarithmischen und nichtlinearen Skala.

Daher wird der Geräuschpegel, Water ($L$) nicht in die Schallintensität ($I$) oder die Referenz Intensity, Luft ($I_{ref}$) angegeben, sondern im Zehnerlogarithmus dieser Größen. Insbesondere nehmen wir die niedrigste Schallintensität wahr, die wir wahrnehmen können, die Referenz Intensity, Luft ($I_{ref}$)

, und verwenden sie als Referenz. Die neue Skala wird mit wie folgt definiert:

$ L = 10 log_{10}\left(\displaystyle\frac{ I }{ I_{ref} }\right)$

$L$
Geräuschpegel, Water
$dB$
5119
$I_{ref}$
Referenz Intensity, Luft
20e-6
$W/m^2$
5120
$I$
Schallintensität
$W/m^2$
5091

ID:(3194, 0)



Intensitätsreferenzwerte

Gleichung

>Top, >Modell


Der Schalldruck, den wir mit unserem Ohr wahrnehmen können und der mit die Referenzdruck, Wasser ($p_{ref}$) bezeichnet wird, beträgt $2 \times 10^{-5} , Pa$.

Da die Schallintensität ($I$) mit die Schalldruck ($p$), die Mittlere Dichte ($\rho$) und die Speed of Sound ($c$) gleich ist

$ I =\displaystyle\frac{ p ^2}{2 \rho c }$



kann ein Wert von die Referenz Intensity, Luft ($I_{ref}$) basierend auf dem Wert von die Referenzdruck, Wasser ($p_{ref}$) berechnet werden:

$ I_{ref} =\displaystyle\frac{ p_{ref} ^2}{2 \rho c }$

$\rho$
Mittlere Dichte
$kg/m^3$
5088
$I_{ref}$
Referenz Intensity, Luft
20e-6
$W/m^2$
5120
$p_{ref}$
Referenzdruck
3.65e+10
$Pa$
5121
$c$
Speed of Sound
$m/s$
5073

Dies wird mit einer Dichte von $1.27 , kg/m^3$ und einer Schallgeschwindigkeit von $331 , m/s$ erreicht, was $9.5 \times 10^{-13} , W/m^2$ entspricht.

ID:(3409, 0)