Dämpfung (in Dezibel) der transmittierten Intensität

Cindy7755 · Anmeldungsdatum: 25.04.2022 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo, ich bräuchte Hilfe bei der folgenden Aufgabe:

Es geht darum, dass eine ebene Schallwelle in Luft (Druck=1bar, T=20°C) senkrecht auf eine Stahlwand trifft. Nun soll 1) berechnet werden, welcher Teil der Schallintensität reflektiert bzw. transmittiert wird. Außerdem muss noch 2) die Dämpfung (in Dezibel) der transmittierten Intensität bezüglich der einfallenden Intensität angegeben werden. 3) Zuletzt soll noch geklärt werden, ob eine einfallende Schallwelle mit einer Frequenz von 1 kHz und einer Intensität von 10^-8 W/m^2 hinter der Stahlwand von einem Menschen noch hörbar ist?

Meine Ideen:
zu 1) Zuerst habe ich den Anteil, der transmittiert bzw. reflektiert wird, wie folgt berechnet: Z(Luft)= c* Dichte(Luft)= 343 m/s * 1,204 kg/m^3= 413 kg/s*m^2 und Z(Stahl)= c* Dichte(Stahl)= 5920 m/s * 7850 kg/m^3= 46472000 kg/s*m^2 => a(reflektierter Anteil)= (Z(Luft)-Z(Stahl))/Z(Luft)+Z(Stahl))^2=0,99996 b(transmittierter Anteil)=1-0,99996=0,00004

zu 2) Zuerst benutzte ich folgende Formel, um den Anteil der transmittierten Intensität beim Austritt aus dem Stahl zu ermitteln. I(transmittiert)/I0= b(transmittierter Anteil)/(2-b(transmittierter Anteil))= 0,00004/(2-0,00004)= 0,00002. Wie ich das jetzt allerdings in Dezibel angeben soll ist mir unklar.

zu 3) Da aus Rechnung 2 sich ergeben hat, dass ein Anteil von 0,00004 transmittiert wird, habe ich 0,00004*10^-8= 4×10^-13 gerechnet. Dann habe ich lg(4×10^-13)=-12, wobei, dass bedeuten müsste, dass bei einer Frequenz von 1kHz es, laut Hörkurve, nicht mehr im für den Menschen hörbaren Bereich liegt.

Bei der Berechnung von Aufgabe 2 und 3 bin ich vollkommen unsicher und würde mich sehr über Hilfe freuen.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7460

Willkommen im Physikerboard!

Cindy7755 · Anmeldungsdatum: 25.04.2022 Beiträge: 2

Ein Bel ist das Verhältnis zehn zu eins (man nimmt also einfach den Zehnerlogarithmus), ein Dezibel ein Zehntel davon. Kommst Du damit weiter?

Der Rest passt.

Hallo Steffen,

danke, für die Antwort. Jetzt ist alles verständlich.

LG Cindy
Thumbs up!