1. Визначити середню силу, з якою звукова хвиля частотою 1 кГц діє на барабанну перетинку площею 66 мм2 на порозі больового відчуття. Поріг больового відчуття дорівнює 10 Вт/ м2 2. Для ультразвуку частотою 2,64 МГц, коефіцієнт поглинання тканин печінки дорівнює 0,33 см-1. На якій глибині інтенсивність акустичної хвилі зменшиться вдвічі? Вважати, що інтенсивність акустичної хвилі змінюється за законом І=І0е -2αh, де І0 – початкова інтенсивність, α – коефіцієнт поглинання середовища, h – глибини проникнення хвилі. 3. У зовнішньому вусі обсяг каналу, який має вигляд прямої циліндричної труби закритою з одного кінця, дорівнює 1,04 мл, а площа барабанної перетинки – 66 мм2. Знайти його резонансну частоту, якщо відомо, що явище резонансу спостерігається тоді, коли довжина резонатора становить 1/4 довжини хвилі. Швидкість звуку в повітрі - 331 м/с. 4. Рівень інтенсивності серцевих тонів, які прослуховуються за допомогою стетоскопа, дорівнює 10 дБ. Чому дорівнює інтенсивність тонів серця? Поріг чутності дорівнює 10-12 Вт/ м2. 5. Питомий акустичний опір шкіри дорівнює 2,0125 МПа·см-1 , її густина – 1,25 г/см3. Знайти швидкість поширення ультразвуку в шкірі.

Ответ:

Объяснение:

1. Для визначення середньої сили, з якою звукова хвиля діє на барабанну перетинку, необхідно знати значення звукового тиску, що діє на неї. Використовуючи формулу інтенсивності звуку I = p^2/(2ρc), де p - звуковий тиск, ρ - щільність середовища, c - швидкість звуку, ми можемо знайти значення звукового тиску:

p = sqrt(2Iρc) = sqrt(210 Вт/м^2 * 1.2 кг/м^3 * 343 м/с) ≈ 69 Па

Тоді середня сила, з якою звукова хвиля діє на барабанну перетинку, буде:

F = p * S = 69 Па * 66 мм^2 = 4.55 * 10^(-3) Н

2. Для визначення глибини, на якій інтенсивність акустичної хвилі зменшиться вдвічі, використаємо формулу:

I(h) = I_0 * e^(-2αh)

При зменшенні інтенсивності вдвічі, значення I(h) буде I_0/2. Підставляючи це значення до формули і розв'язуючи її відносно h, отримаємо:

h = ln(2) / (2α) ≈ 5.25 см

Отже, інтенсивність акустичної хвилі зменшиться вдвічі на глибині близько 5.25 см.

3. Знайдемо довжину резонатора:

L = 4 * V / S = 4 * 1.04 мм^3 / 66 мм^2 = 0.0629 м

Для резонансу довжина резонатора має дорівнювати 1/4 довжини хвилі:

L = λ/4

Звідси знайдемо довжину хвилі:

λ = 4L = 0.2516 м

Швидкість звуку в повітрі дорівнює 331 м/с, тому можна знайти резонансну частоту за формулою:

f = c/λ ≈ 1317 Гц

Отже, резонансна частота дорівнює