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Der Zusammenhang zwischen dem Schallpegel L und der Schallintensität I einer Schallquelle wird durch eine Logarithmusfunktion beschrieben:

\( \mathrm{L}=10 \cdot \lg \left(\frac{1}{\mathrm{l}_{0}}\right) \mathrm{d} \mathrm{B} \\ \text { wobei: } \mathrm{dB}=\text { Dezibel (Pseudoeinheit) } \\ \mathrm{I}_{0}:=10^{-12} \mathrm{W} / \mathrm{m}^{2} \text { (Hörschwelle) } \)

Gegeben sei eine als punktförmige Schallquelle betrachtete Sirene. Die Schallwelle strahle also in alle Raumrichtungen gleich stark ab. Zudem werde angenommen, dass bei der Ausbreitung der Schallwelle im Raum keine Energieverluste auftreten.

a) Bestimmen Sie die Schallintensität und den Schallpegel im Abstand 100 m von der Sirene, wenn die mittlere Schallleistung der Sirene 1000 W beträgt.

b) Zeigen Sie, dass allgemein, d.h. unabhängig von der mittleren Schallleistung, der Schallpegel L bei jeder Verdoppelung des Abstandes von der Sirene jeweils um gleich viele Dezibel abnimmt - und zwar unabhängig davon, von welchem Anfangsabstand man ausgeht.

c) Bestimmen Sie mit Hilfe des Ergebnisses aus b), um wieviel sich der Schallpegel bei jeder Verdoppelung des Abstandes verändert.

Ich habe im Unterricht gefehlt und keinen Plan, wie ich das Ding lösen soll. Versteht jemand, wie man hier lösen kann? Bitte nachvollziehbar, da die Lösung allein nicht riecht. danke.

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Hi,

hier ist es hilfreich aus der Aufgabe herauszulesen oder nachzuschlagen, dass gilt I=P/(4πr^2). Dann kann man die Aufgabe direkt angehen.

 

a) P=1000 W, r=100 m

L=10log(p/(4πr^{2}I0) = 99dB

 

b) Wenn man den Abstand verdoppelt, hat man statt r -> 2r. D.h. im Logarithmus haben wir dann (2r)^2=4r^2.

Mit dem Logarithmengesetz log(a/b)=log(a)-log(b) können wir die 4 rausziehen.

LDoppelt=10log(p/(4*4*πr^{2}I0)dB=10log(p/(4πr^{2}I0)dB - 10log(4)dB

Für jeden weitere Verdopplung des Abstandes kommt der konstante Summand -10log(4) hinzu. Problem also gezeigt.

 

c) In b) schon gezeigt -> 10log(4) dB≈6dB.

 

Grüße

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