Здравствуйте, Анна!
Предлагаю Вам следующее решение задачи.
Дано:
Вт/м
2 -- интенсивность падающего звука на поверхности воды; акустическое избыточное давление в воде уменьшилось в три раза.
Определить:
-- интенсивность звука в воде на глубине
см
м.
Решение
Предположим, что звук распространяется из воздуха в виде плоской звуковой волны, а акустическое избыточное давление -- это эффективное звуковое давление
которое связано с интенсивностью звука соотношением
где
-- плотность среды,
-- скорость звука в среде [1, с. 259-260]. Присвоив индекс "0" величинам, характеризующим распространение звука в воздухе, а индекс "1" -- величинам, характеризующим распространение звука в воде, в соответствии с указанной формулой и условием задачи получим
-- интенсивность звука на поверхности раздела в воде.
Интенсивность плоской звуковой волны уменьшается вследствие поглощения в воде по закону
где
-- коэффициент поглощения звука [2, с. 103]. Значит, искомую интенсивность звука можно вычислить по формуле
Согласно [2, 3],
м/с,
м/с,
кг/м
3,
кг/м
3; примем
см
-1 м
-1 как для морской воды при температуре
при частоте звука
кГц. Тогда
(Вт/м
2).
Ответ:
Вт/м
2.
Литература
1. Кухлинг Х. Справочник по физике. -- М.: Мир, 1982. -- 520 с.
2. Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике. -- М.: Наука, 1965. -- 248 с.
3.
Таблица плотности воздуха
Об авторе:
Facta loquuntur.