Zadanie 11.5.8: Modelowy zasięg słyszalności syreny samochodowej

Punkty
2 pkt
Dział
Fale · Rozchodzenie się fal. Natężenie fali
Trudność
Poziom trudności: średnie

Treść zadania

Syrena samochodowa pobiera moc P=15 WP = 15\text{ W}, a jej sprawność wynosi η=1%\eta = 1\%. Przyjmij próg słyszalności I0=10−12 Wm2I_0 = 10^{-12}\text{ }\frac{\text{W}}{\text{m}^2}. W idealnym modelu traktuj syrenę jako źródło punktowe emitujące dźwięk równomiernie we wszystkich kierunkach, bez tłumienia w ośrodku. Oblicz największy teoretyczny dystans, przy którym natężenie spada do progu. Wyjaśnij, dlaczego rzeczywisty zasięg może być mniejszy.

Odpowiedź i wynik końcowy

r≈109 kmr \approx 109\text{ km} w idealnym modelu fali kulistej. Jest to wynik teoretyczny, a nie wiarygodna prognoza rzeczywistego zasięgu. W praktyce zasięg mogą zmniejszać m.in. pochłanianie i rozpraszanie dźwięku w powietrzu, przeszkody oraz hałas tła, który maskuje syrenę.