Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13313
2020-02-19 
В трех вершинах квадрата с длиной стороны 2 м расположены одинаковые маленькие громкоговорители, в четвертой вершине находится очень маленький всенаправленный микрофон. К громкоговорителям поочередно подключают источники переменного напряжения частотой 100 Гц и регулируют их уровни так, чтобы напряжение на выходных зажимах микрофона составляло в каждом случае ровно 1 мВ. Какое напряжение выдаст микрофон, если включить одновременно два соседних громкоговорителя? А если включить все три громкоговорителя? Рассмотрите два разных варианта: используются независимые источники напряжения (три звуковых генератора и три усилителя низкой частоты) и используется один генератор, "размноженный" на три усилителя.
Решение:
При независимых источниках звука можно просто складывать мощности, тогда для двух источников получим
$U_{2} = U \sqrt{2} \approx 1,4 мВ$,
для трех источников -
$U_{3} = U \sqrt{3} \approx 1,7 мВ$.
При одном "размноженном" источнике излучатели будут когерентными, складывать волны нужно будет с учетом фазовых сдвигов. Для случая двух соседних громкоговорителей разность хода равна $\Delta l = 2 \sqrt{2} м - 2 м \approx 0,82 м$. При частоте 100 Гц и скорости звука 330 м/с длина волны равна $\lambda = 3,3 м$ и разность фаз составляет
$\Delta \phi = 2 \pi \frac{ \Delta l}{ \lambda } = 1,56 рад \approx 90^{ \circ}$.
Тогда для двух громкоговорителей получится почти столько же, сколько и в первом случае:
$U_{2} = U \sqrt{2} = 1,4 мВ$.
Для трех громкоговорителей две амплитуды просто складываются, и к их сумме нужно прибавить вектор со сдвигом фаз $90^{ \circ}$:
$U_{3} = U \sqrt{2^{2} + 1^{2}} = U \sqrt{5} \approx 2,2 мВ$.
В трех вершинах квадрата с длиной стороны 2 м расположены одинаковые маленькие громкоговорители, в четвертой вершине находится очень маленький всенаправленный микрофон. К громкоговорителям поочередно подключают источники переменного напряжения частотой 100 Гц и регулируют их уровни так, чтобы напряжение на выходных зажимах микрофона составляло в каждом случае ровно 1 мВ. Какое напряжение выдаст микрофон, если включить одновременно два соседних громкоговорителя? А если включить все три громкоговорителя? Рассмотрите два разных варианта: используются независимые источники напряжения (три звуковых генератора и три усилителя низкой частоты) и используется один генератор, "размноженный" на три усилителя.
Решение:
При независимых источниках звука можно просто складывать мощности, тогда для двух источников получим
$U_{2} = U \sqrt{2} \approx 1,4 мВ$,
для трех источников -
$U_{3} = U \sqrt{3} \approx 1,7 мВ$.
При одном "размноженном" источнике излучатели будут когерентными, складывать волны нужно будет с учетом фазовых сдвигов. Для случая двух соседних громкоговорителей разность хода равна $\Delta l = 2 \sqrt{2} м - 2 м \approx 0,82 м$. При частоте 100 Гц и скорости звука 330 м/с длина волны равна $\lambda = 3,3 м$ и разность фаз составляет
$\Delta \phi = 2 \pi \frac{ \Delta l}{ \lambda } = 1,56 рад \approx 90^{ \circ}$.
Тогда для двух громкоговорителей получится почти столько же, сколько и в первом случае:
$U_{2} = U \sqrt{2} = 1,4 мВ$.
Для трех громкоговорителей две амплитуды просто складываются, и к их сумме нужно прибавить вектор со сдвигом фаз $90^{ \circ}$:
$U_{3} = U \sqrt{2^{2} + 1^{2}} = U \sqrt{5} \approx 2,2 мВ$.
