• ベストアンサー

電波や音波(音圧)は距離の二乗に反比例して減衰する

trytobeの回答

  • trytobe
  • ベストアンサー率36% (3457/9591)
回答No.3

すごく簡単で、それらのエネルギーの発生源(音源)を中心として、距離rだけ離れたところでは、中央から出たエネルギーが、半径rの球体の表面積 4πr^2 に均等に分散していくから、 距離rの地点で測定した電波や音波(音圧)は、表面積が広がっていくのに伴い分散して小さくなっていく、つまり、エネルギーを表面積で割った値は減衰し、表面積 4πr^2 で割っているので、距離rの2乗に反比例するのです。 いたって、幾何学的なシンプルな定義と距離依存関係なのです・・・。

関連するQ&A

  • 音圧レベルと距離による減衰

    騒音の音圧レベルは距離の二乗に反比例して減衰すると言われます。 大体でよいのですが、例えば発生源で70デシベルの音は、10m離れた場所では、減衰して、何デシベルくらいになるでしょうか? 概ねの目安の数値で結構ですので、大体どのくらいに減衰してなるのか、お教え頂けませんでしょうか?

  • なぜ音圧は距離に逆比例して減衰する

    これらのURLはそのような計算です。 https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/newreport/noise/souon_10.htm#mark10_11 http://www.miyazaki-kankyo.or.jp/kakeibo/sound1.htm https://www.e-koubou.co.jp/sousin_souonkyorigensuikeisan.html 距離が2倍になると面積が4倍になるので、 エネルギーが1/4(距離の2乗に逆比例)に減衰するが、 音圧は1/2(-6dB)になるとされています。 なぜ音圧が1/4(-12dB)にならないのでしょうか? 分かりやすい説明してもらえませんか?

  • 音圧と距離に詳しい方いますか?

    音圧は距離の2乗に反比例すると言いますが、 距離が倍はなれれば、ヒトが感じる音の大きさが半分になる、と同じですか?

  • 電磁波の距離の逆2乗の法則について

    点光源から発せられた電磁波は,距離の2乗に反比例して減衰していくことが知られていますが,フレネル・キルヒホッフの回折積分などでは,距離の1乗に反比例してモデル化されています. これは,エネルギーは,距離の2乗に反比例するが,電界×磁界がエネルギーになるため,電界では,距離の1乗に反比例するという認識でよろしいのでしょうか? お手数おかけしますが,詳しい方,ご教授をよろしくお願いします.

  • 真空空間における電磁波の減衰

      純粋な電磁場としての完全真空空間が存在するとして、この空間内において電磁波は減衰しますか。 よく言われるように電磁波は距離の2乗に反比例して減衰するのですか。 電磁波が距離の2乗に反比例して減衰するのであれば、土星近く(地球からの距離約 1,3000,000,000 km)を周回する電波出力100wの人工衛星が発信する電波が地球に届くころには何Wになるのか計算式とともに示してください。    

  • 3乗に比例する現象は3次関数で表現されるのですか? 3次関数って変です

    3乗に比例する現象は3次関数で表現されるのですか? 3次関数って変ですよね。 センター試験、数学が7点だったという経歴の数学音痴です・・・。 たまたま物理の本を読んでいて、車とかの制動距離は速さの2乗に比例するとありました。 制動距離=質量×速さ×速さ / 2×ブレーキの力 だから、速さが2倍になると車が止まるまでの距離が4倍になるという二次関数の曲がり方が思い浮かびます。 でも、疑問になったのは世の中には3乗に比例する現象があるのかということ。それでウィキペディアの3次関数のところを見てみました。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E6%AC%A1%E9%96%A2%E6%95%B0 なんだこのグラフは上っていってまた降りてまた上っている・・・。仮に制動距離yが三乗に比例しているということを仮想してみると制動距離は速さが多くなるとめちゃくちゃ伸びる、つまり二次関数がより急になるようなグラフになるように感じるのだけど。 ほぼ意味不明で質問もよくわからなくなってきましたが、 3乗に比例する現象ってあるんでしょうか。 3次関数って上下にうねうねしているけど具体的に言うとこれは何を表現しているのでしょうか。 ということです。 すみません、数学音痴ですが教えてください。

  • yがxの二乗に比例する数

    こんにちは。いつもお世話になっています。ありがとうございます。 今回も質問させていただきます。 今中3なのですが、数学で二次関数をやっています。 課題で「日常生活の中でyがxの二乗に比例する数を発見し、それについて考察せよ」というものが出ました。 ですが何も思いつきません……。 (自動車の制動距離、物体の運動の速さなどは、この課題の例示として使われていましたので、テーマにできません) ですので、日常生活でのyがxの二乗に比例する数というのを、どなたか教えていただけませんか? もしくは参考になるアドバイスも嬉しいです。 それさえわかれば考察のところは自分でできると思いますので、それだけでいいです。 説明不足で意味がわからないのでしたら、補足いたしますのでご指示ください。 どうぞよろしくお願いいたします。

  • 超音波と電波の干渉について

    当方、物理の初心者なのでご容赦願います。 超音波センサ(周波数300kHz)を搭載する機器を運転していたところ、距離が変化しても出力が変化しないという誤動作が発生しました。周囲環境を調べたところ、この誤動作が起きるエリアについて同周波数域の電波が発生している事がわかりました。 これは、同周波数帯の音波と電磁波が干渉しているために、受信側の超音波センサがうまく動作していないということがわかりました。 ここで質問なのですが、この場合どのような原理で電磁波が音波と干渉しているのでしょうか?どちらもヘルツを単位とするとしても、音波は、縦波の空気の振動ですし、電磁波は磁界と電界による波だと考えています。したがって、同周波数帯であっても、干渉して影響がでるということが理解できません。 付属の質問として、仮に干渉する物だとする場合、周波数帯をずらせば問題なく動作するでしょうか? よろしくお願い致します。

  • 室内での無指向性点音源について

    室内において無指向性点音源が存在するときに、音源からの距離と音圧レベルの関係はどうなりますか? 距離の二乗に反比例ですか? 室内においては別のファクターが絡むので違った結果になりますか? 教えて頂ければ幸いです。

  • 自由音場

    音響関連の質問を2つさせていただきます。 いろいろなサイトを見ると、「自由音場とは均質媒質中で境界の影響を無視できる音場」とか「音の強さが音源からの距離の2乗に比例して減衰しながら音が伝わる音場」と言うように定義されていますが、これは、 音源iから制御点jの間の室内音響伝達関数をGij(z)とすると、全てのGij(z)についてGij(z)=1としてよい と言うことになるのでしょうか? 2つ目は「音の強さが音源からの距離の2乗に比例して減衰」と言うのは、 例えば、座標平面上で位置ベクトルrの音源の音圧を基準として、位置ベクトルsの地点の音圧を算出するときは 20log(p(s)/(p(r)|s-r|^2)) となるのでしょうか? もしかしたらちょっと的外れなことを聞いているかもしれませんが、つまり「音源からの距離」の「距離」の定義を知りたいです。 「自由音場で音源を基準とした音源から2mの位置の音圧はどうなるの?」みたいな感じです。 わかる方がいらっしゃいましたらよろしくお願いします。