Global EE

Механика — Задание 18 ОГЭ по физике №00018533

Задание №18. Текстовая Качественная Задача

Механика

№2. Задание 18

ID: 00018533

Громкость звука, при которой человеческое ухо начинает испытывать болезненные ощущения, называется болевым порогом. Некоторая звуковая волна имеет интенсивность, соответствующую половине болевого порога. Будет ли превышен болевой порог, если интенсивность этой звуковой волны увеличится в $5$ раз? Ответ поясните.

Звук

Человеческое ухо воспринимает как звук механические волны, имеющие частоты в пределах приблизительно от $20$ Гц до $20$ кГц. Амплитуда звуковой волны однозначно связана с интенсивностью звука.

Громкость зависит как от интенсивности звука, так и от его частоты. Установлено, что человеческое ухо при восприятии звука ведёт себя как нелинейный прибор — при увеличении интенсивности звука в $10$ раз громкость возрастает всего в $2$ раза. Поэтому ухо может воспринимать звуки, отличающиеся друг от друга по интенсивности более чем в $100$ тысяч раз!

Источник: ФИПИ

Решение

Здесь легко попасть в ловушку и просто перемножить: «половина порога, увеличить в $5$ раз — будет $2{,}5$ порога». Но так считать нельзя, и подсказка к этому — в самом определении. Болевой порог — это громкость, то есть то, насколько сильным звук кажется уху. А в $5$ раз увеличивают интенсивность — физическую характеристику волны. Это разные величины.

Шаг 1 — где мы сейчас. Волна имеет интенсивность, при которой громкость равна половине болевого порога. Значит, чтобы дойти до порога, громкость должна вырасти в $2$ раза.

Шаг 2 — как громкость связана с интенсивностью. В тексте сказано: ухо — нелинейный прибор, и при увеличении интенсивности в $10$ раз громкость возрастает всего в $2$ раза. То есть чтобы громкость удвоилась, интенсивность нужно увеличить в $10$ раз.

Шаг 3 — сравниваем. Интенсивность увеличили только в $5$ раз — меньше, чем нужные $10$. Громкость растёт вместе с интенсивностью, поэтому она вырастет, но меньше чем в $2$ раза, и до болевого порога не дотянет.

Вывод: болевой порог превышен не будет.

Ответ

Нет, болевой порог превышен не будет. Громкость возрастает в 2 раза только при увеличении интенсивности в 10 раз, а при увеличении интенсивности в 5 раз громкость вырастет меньше чем в 2 раза и до болевого порога не дойдёт.

Другие задания по теме «Механика» (8)