ความเข้มเสียงและระดับความเข้มเสียง (Sound Intensity & Decibels)

สื่อจำลองฟิสิกส์ 2 มิติ • สำรวจความสัมพันธ์ระหว่าง A/A₀, I, β, P และ r

🎯 5 ภารกิจสืบเสาะท้าทาย (5E Inquiry Tasks): คลิกเพื่อจัดสถานการณ์ทดลองอัตโนมัติ
🔍
ภารกิจที่ 1: สังเกตเปรียบเทียบไมค์ A (rA = 1.00 m) กับไมค์ B (rB = 2.00 m) เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ทำไมผลต่างระดับความเข้มเสียง Δβ = βBβA จึงมีค่าเท่ากับ -6.02 dB เสมอ?
เลือกโหมดการสอน:
💡 ลากแหล่งกำเนิด, ไมค์ A, ไมค์ B, หรือผู้ฟังบนสนาม 2D ได้อิสระ
สนามจำลองคลื่นเสียง 360° โหมดแอมพลิจูด (A/A₀)
กราฟล่าง:
ผลการวัดที่ตำแหน่งผู้ฟัง (Listener Readout) r = 1.00 m
ความเข้มเสียง (I)
7.96 × 10⁻⁵
หน่วย: W/m²
ระดับความเข้มเสียง (β)
79.0 dB
ขีดเริ่มได้ยิน I₀ = 10⁻¹² W/m²
🎙️ เปรียบเทียบไมค์คู่ (Mic A vs Mic B) Δβ = βB − βA
ไมค์ A (จุดใกล้) 79.0 dB
ระยะ rA: 1.00 m
I_A = 7.96 × 10⁻⁵ W/m²
ไมค์ B (จุดไกล) 73.0 dB
ระยะ rB: 2.00 m
I_B = 1.99 × 10⁻⁵ W/m²
ผลต่างระดับความเข้มเสียง (Δβ): -6.02 dB
อัตราส่วนระยะทาง rB / rA = 2.00 เท่า  ➔  Δβ = 10 log₁₀(1 / 4.00) = -6.02 dB
แผงปรับตัวแปร (Variables Control)
ทฤษฎี: I ∝ (A/A₀)² ถ้า A/A₀ เพิ่ม 2 เท่า ➔ I เพิ่ม 4 เท่า, β เพิ่ม +6.02 dB
📐 การคำนวณและสมการฟิสิกส์สด (Live Math & Calculations) [คลิกเพื่อเปิด/ปิด]
📋 ตารางบันทึกผลเชิงประจักษ์ (Data Table & Evidence) [คลิกเพื่อเปิด/ปิด]
# โหมด A/A₀ P (W) r (m) I (W/m²) β (dB) Δβ (dB)
ยังไม่มีข้อมูล — กด “+ บันทึกผล” ด้านบน
⚙️ เครื่องมือขั้นสูงสำหรับครูผู้สอน (Advanced / Teacher Tools) [คลิกเพื่อเปิด/ปิด]
ขอบเขตสนาม (Scale):
ความเร็วคลื่นแอนิเมชัน:
ℹ️ ข้อกำหนดและสมมติฐานของแบบจำลอง:
  • แหล่งกำเนิดเสียงจุดอุดมคติ (Ideal Point Source) แผ่คลื่นทรงกลม 3 มิติทุกทิศทางสม่ำเสมอ ($4\pi r^2$)
  • ไม่มีการสะท้อนของเสียงจากผนัง (Anechoic Free Field)
  • ตัวกลางและความถี่คงที่ในโหมดหลัก
  • แอมพลิจูดที่แสดงบนจอ Scope เป็นอัตราส่วนแอมพลิจูดสัมพัทธ์ $(A_{\text{peak}}/A_0)$