Người ta định đầu tư một phòng hát ka-ra-ô-kê hình hộp chữ nhật có diện tích sàn khoảng 18 m2, cao 3 m. Dàn âm thanh gồm 4 loa có công suất như nhau đặt tại các góc dưới A, B và các góc\({A}'\), \({B}'\) ngay trên A, B; màn hình gắn trên tường \(AB{A}'{B}'\). Bỏ qua kích thước của người và loa, coi rằng loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt. Phòng có thiết kế để công suất đến tai người ngồi hát tại trung điểm M của CD đối diện cạnh AB là lớn nhất. Tai người chịu được cường độ âm tối đa bằng 8 W/m2. Công suất lớn nhất của mỗi loa mà tai người còn chịu đựng được gần giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.PNG)
Gọi P là công suất của mỗi loa
Cường độ âm tại M: \(I={{I}_{A}}+{{I}_{B}}+{{I}_{{{A}'}}}+{{I}_{{{B}'}}}=2\left( {{I}_{1}}+{{I}_{2}} \right)\)
Với \(\left\{ \begin{align} & {{I}_{1}}={{I}_{A}}={{I}_{B}}=\frac{P}{4\pi R_{1}^{2}} \\ & {{I}_{2}}={{I}_{{{A}'}}}={{I}_{{{B}'}}}=\frac{P}{4\pi R_{2}^{2}} \\ \end{align} \right.\)
Đặt \(\left\{ \begin{align} & AD=a \\ & CD=b \\ \end{align} \right.\) ta có: \(a.b=18{{m}^{2}}\)
\(R_{1}^{2}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}\) và \(R_{2}^{2}+A{{A}^{2}}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}+9\)
\(P={{P}_{\max }}\) khi \({{I}_{1}},{{I}_{2}}\) có giá trị lớn nhất tức là khi \({{R}_{1}}\) có giá trị nhỏ nhất
Theo bất đẳng thức Co-so, ta có: \(R_{1}^{2}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}\ge 2a\frac{b}{2}=ab=18\)
=> Giá trị nhỏ nhất của \(R_{1}^{2}=18{{m}^{2}}\) khi \(a=\frac{b}{2}=3m\) và \(R_{2}^{2}=18+9=27{{m}^{2}}\)
Khi đó: \(\left\{ \begin{align} & {{I}_{1}}=\frac{P}{72\pi } \\ & {{I}_{2}}=\frac{P}{108\pi } \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow I=2\left( {{I}_{1}}+{{I}_{2}} \right)=\frac{5P}{108\pi }=8\left( \text{W/}{{m}^{2}} \right)\Rightarrow {{P}_{\max }}=542,87W\)
Câu hỏi liên quan
-
Các đoạn AM, MN, NB lần lượt chứa các phần tử: cuộn cảm thuần, điện trở, tụ điện. Dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có tần số ổn định và có giá trị cực đại là 1A.
.png)
Hình vẽ trên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và hai đầu đoạn mạch MB theo thời gian t. Giá trị hệ số tự cảm của cuộn dây và điện dung của tụ điện lần lượt là
-
Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những vấn màu sặc sỡ là do có sự
-
Chọn phát biểu đúng về dao động điều hòa của con lắc lò xo trên mặt phẳng ngang:
-
Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?
-
Phương trình nào sau đây là phương trình của phóng xạ anpha?
-
Ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm Y-âng có bước sóng là 0,5mm. Khoảng cách từ hai nguồn đến màn là 1 m. Khoảng cách giữa hai nguồn là 2 mm. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên vân sáng trung tâm là:
-
Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng bằng nhau và bằng 50 g. Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây dài 12 cm, nhẹ và không dẫn điện; vật B tích điện q = 2.10-6 C còn vật A không tích điện. Vật A được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m. Hệ được treo thẳng đứng trong điện trường đều có cường độ điện trường E = 105 V/m hướng thẳng đứng từ dưới lên. Ban đầu giữ vật A để hệ nằm yên, lò xo không biến dạng. Thả nhẹ vật A, khi vật B dừng lại lần đầu thì dây đứt. Khi vật A đi qua vị trí cân bằng mới lần thứ nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng
-
Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là
-
Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là \({{u}_{1}}=3\cos \left( 25\pi t \right)\left( mm \right)\) và \({{u}_{2}}=4\sin \left( 25\pi t \right)\left( mm \right)\). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Những điểm M thuộc mặt nước có hiệu đường đi \(\left| {{S}_{1}}M-{{S}_{2}}M \right|=2k\left( cm \right)\) (với \(k=0,1,2,3,...\)) sẽ dao động với biên độ bằng
-
Một nguồn điện suất điện động E và điện trở trong r được nối với một mạch ngoài là biến trở R. Nếu thay đổi giá trị R thì khi R = r
-
Cho phản ứng hạt nhân \(_{0}^{1}n\text{ }+\text{ }_{92}^{235}U\to \text{ }_{38}^{94}Sr\text{ }+\text{ }X\text{ }+\text{ }2_{0}^{1}n\). Hạt nhân X có
-
Một mạch dao động điện từ tự do. Để giảm tần số dao động riêng của mạch, có thể thực hiện giải pháp nào sau đây:
-
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện đang hoạt động, người ta đo được I0 = 5 A và \({{Q}_{0}}={{4.10}^{-5}}C\). Mạch đang dao động bắt được sóng có bước sóng
-
Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là \(x=5\cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\). Lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Gia tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là
-
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết
-
Hai điện tích Q1 = 10-9 C, Q2 = 2.10-9 C đặt tại A và B trong không khí. Xác định điểm C mà tại đó vectơ cường độ điện trường bằng không? Cho AB = 20 cm.
-
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t \right)V\) (t đo bằng giây) vào hai đầu một tụ điện có điện dung \(C=\frac{{{2.10}^{-4}}}{3\pi }F\). Dung kháng của tụ điện là:
-
Một vật thực hiện cùng lúc hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)\left( cm \right)\), \({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{4} \right)\left( cm \right)\). Biết phương trình dao động tổng hợp là \(x=5\cos \left( \omega t+\varphi \right)\left( cm \right)\). Để tổng \(\left( {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right)\) có giá trị cực đại thì j có giá trị là
-
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có điện dung thay đổi được.
.png)
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (\({{U}_{0}},\omega \) có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn AN, mắc các vôn kế lí tưởng V1, V2, vào AM và MN, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi R từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U1, số chỉ lớn nhất của oát kế là P1. Tháo toàn bộ nguồn và dụng cụ đo khỏi mạch rồi đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch MB, mắc các vôn kế lí tưởng V1, V2 vào MN và NB, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi C từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U2, số chỉ lớn nhất của oát kế là P2. Biết \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=0,299\) và giá trị \({{P}_{1}}=100W\). Giá trị P2 gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu mạch nối tiếp gồm điện trở thuần 10W và cuộn cảm thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:
