حاسبة شدة الصوت
مصدر قدرته 1 واط ينشر صوته على سطح كرة، لذا تبلغ الشدة على بعد متر واحد 0.079577471546 واط لكل متر مربع. أدخل القدرة الصوتية والمسافة لتحصل على الشدة ومساحة الكرة والمستوى بالديسيبل. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- القدرة
- 1
- المسافة
- 1
- الشدة
- 0.0795774715
- وحدة الشدة
- W/m²
- مساحة الكرة
- 12.5663706144
- وحدة مساحة الكرة
- m²
تحوّل حاسبة شدة الصوت القدرة الصوتية والمسافة الشعاعية إلى القدرة لكل وحدة مساحة التي تحملها موجة الصوت. أدخل قدرة المصدر P بالواط والمسافة r بالمتر؛ وتعيد الأداة الشدة I التي تساوي P مقسومة على أربعة طي r تربيع بالواط لكل متر مربع، ومساحة سطح الكرة المستخدمة في القسمة، ومستوى شدة اختياريًا بالديسيبل بالنسبة إلى المرجع القياسي للهواء البالغ بيكوواط واحد لكل متر مربع، مع خطوات التعويض خطوة بخطوة كي تبقى مراجعة الواجبات والاختبارات الوحدوية قابلة للتدقيق. النموذج هو المصدر النقطي الكلاسيكي المتساوي الاتجاهات في الحقل الحر: تنتشر القدرة كلها بالتساوي على سطح كرة نصف قطرها r. وتُرفض كذلك القدرة السالبة أو المسافة السالبة لأنها خارج المجال الفيزيائي لهذه الحاسبة.
ماذا تعني شدة الصوت بالنسبة لمصدر نقطي
شدة الصوت هي متوسط القدرة الصوتية المتدفقة عبر وحدة مساحة عمودية على اتجاه الانتشار. فبالنسبة لمصدر متراصّ يشعّ بالتساوي في جميع الاتجاهات في الفضاء الحر، يقتضي حفظ الطاقة أن تعبر القدرة الكلية نفسها P كلَّ كرة مركزها المصدر. ومساحة سطح تلك الكرة تساوي أربعة طي مضروبة في r تربيع، ومن ثم فإن الشدة عند المسافة r هي ببساطة I تساوي P مقسومة على أربعة طي r تربيع.
وتتبع الوحدات مباشرةً: واط من القدرة على متر مربع من المساحة يعطي واطًا لكل متر مربع. مضاعفة المسافة تُربِع تقليل الشدة (تجعلها ربعًا) لأن المساحة تتزايد مع مربع نصف القطر — وهو قانون التربيع العكسي المألوف في مسائل الفلك والإشعاع. تفترض مسائل الفصول الدراسية عادةً هذا النموذج المثالي للحقل الحر؛ أما الغرف ذات الجدران العاكسة أو الحواجز أو مكبرات الصوت شديدة الاتجاهية فتحتاج إلى عوامل هندسية مختلفة وهي خارج نطاق هذه الأداة.
الشدة ليست الكمية نفسها التي يقيسها مقياس مستوى ضغط الصوت، وإن كانت الكميتان مرتبطتين عبر المعاوقة المميزة في الموجات المستوية المتقدمة في الهواء؛ والناتج هنا هو الشدة ذاتها المبنية على القدرة، إضافةً إلى مستوى اختياري بالديسيبل عندما تكون I موجبة باستخدام المرجع التقليدي I₀ البالغ عشرة أس سالب اثني عشر واطًا لكل متر مربع. يهتم المعلمون برفض المسافة الصفرية بقدر اهتمامهم بمسار الحساب، لأن الطالب الذي يجعل r صفرًا قد خرج من مجال الانتشار الكروي.
ويعيد مسار التحقق حساب المساحة والشدة بالتقريب الثابت نفسه المستخدم للحقول المنشورة، بحيث يأتي كل رد ناجح مصحوبًا بخطوات يمكن التحقق منها في الاختبارات أو أوراق العمل.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
أبقِ القدرة والمسافة داخل النطاق المطلق المنشور كي لا يفيض أربعة طي r تربيع ولا خارج القسمة إلى نتائج غير محدودة يضطر الحلّال إلى رفضها. يُفضَّل إرسال أرقام بدلًا من سلاسل منسقة مسبقًا عندما تتحكم في العميل؛ فالسلاسل الرقمية لا تُقبل إلا إذا طابقت نمطًا رقميًا محدودًا صارمًا. استخدم وحدات SI متسقة: القدرة بالواط والمسافة بالمتر تعطي شدة بالواط لكل متر مربع؛ وإذا كانت مسألتك بالمللي واط أو السنتيمتر فحوّل أولًا.
تستهدف هذه الصفحة من يبحثون عن حاسبة شدة الصوت، أو القدرة الصوتية على المساحة، أو I تساوي P على أربعة طي r تربيع عبر الإنترنت؛ وليست مقياسًا لمستوى ضغط الصوت، ولا محاكيًا لصوتيات الغرف مع زمن الارتداد، ولا أداة لأنماط الحزم الاتجاهية. فضّل هذه القدرة عندما يكون لديك بالفعل القدرة الإشعاعية الكلية ومسافة شعاعية في ظل افتراضات الحقل الحر المتساوي الاتجاهات؛ وإذا كان مصدرك مسألة كلامية فاستخرج هذين الرقمين وحوّل الوحدات أولًا.
حالات الاستخدام
مراجعة الواجبات لشدة التربيع العكسي
يدخل الطلاب القدرة الصوتية والمسافة من مسائل الحقل الحر في الكتب المدرسية ويقارنون I ومساحة الكرة المحسوبتين يدويًا بنتيجة حتمية قبل التسليم.
اختبارات وحدوية لأدوات الصوت والمحاكاة
ولّد شدة معروفة صحيحة عند متر واحد ومترين وحالات القدرة الصفرية، إضافةً إلى رفض متعمد للمسافة الصفرية من أجل القيم المتوقعة في تمارين البرمجة.
فحص مسبق قبل تقديرات التحكم في الضوضاء
تحوّل خطوط المعالجة قدرة المصدر والمدى إلى شدة حقل حر أولًا، ثم تتفرع إلى عتبات dB أو قواعد معدات الحماية فقط عندما تكون الشدة محدودة وموجبة.
الأسئلة الشائعة
ما صيغة شدة الصوت الصادرة عن مصدر نقطي؟
لمصدر نقطي متساوي الاتجاهات في الحقل الحر، I = P / (4πr²)، حيث P القدرة الصوتية بالواط وr المسافة بالمتر. وتكون الشدة حينها بوحدة W/m².
هل يمكن أن تكون القدرة صفرًا؟
نعم. القدرة الصوتية الصفرية تعطي شدة صفرية عند كل مسافة محدودة. أما القدرة السالبة فتُرفض.
هل تعيد هذه الأداة مستوى ضغط الصوت (SPL)؟
لا. تعيد الشدة I المبنية على القدرة بوحدة W/m²، وعندما تكون I > 0 مستوى شدة بوحدة dB بالنسبة إلى I₀ = 10⁻¹² W/m². وليست حاسبة SPL لميكروفون الضغط.
ماذا يحدث لشدة الصوت عند مضاعفة المسافة؟
تنخفض إلى الربع، لأن القدرة نفسها تتوزع على سطح كرة تكبر مساحته مع مربع المسافة. هذا هو قانون التربيع العكسي المعروف في علم الفلك ومسائل الإشعاع.
هل أحصل على النتيجة بالديسيبل أيضًا؟
نعم، متى كانت الشدة أكبر من الصفر. يُحسب المستوى بالنسبة إلى مرجع الهواء المعتاد البالغ 10⁻¹² واط لكل متر مربع، وهو عشرة أضعاف اللوغاريتم العشري لنسبة الشدتين.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"power":1,"distance":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"power": 1,
"distance": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"power": 1,
"distance": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"power":1,"distance":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"power":1,"distance":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/sound-intensity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"power": 1,
"distance": 1
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.sound_intensity",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الحدود
max_abs | 1000000000000 |
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
عندما تكون المسافة صفرًا تقتضي الصيغة القسمة على صفر، لذا تعيد API خطأ invalid_input واضحًا بدلًا من افتراض شدة لا نهائية. المسار حساب حتمي صرف — بلا شبكة، وبلا بذور عشوائية، وبلا اعتماد على توقيت الساعة — لذا يعيد المُشغّل المجاني في المتصفح وAPI المدفوعة مسبقًا JSON نفسه بعد التقريب العشري الثابت في كل مرة تستدعيها فيها.
كيف تستدعي API وماذا يعود إليك
يجب أن تكون القدرة غير سالبة، وأن تكون المسافة موجبة تمامًا. قيم المسافة التي تبلغ قيمتها المطلقة واحدًا في عشرة أس سالب خمسة عشر أو أقل تُعامل كصفر وتُرفض، بما يطابق قاعدة المنتج بأن المدى الصفري يجعل الشدة غير معرّفة. أرسل جسم JSON يتضمن رقمين محدودين إلزاميين: القدرة power (وبدائلها P وacoustic_power وsource_power وwatts) والمسافة distance (وبدائلها r وradius وrange وmetres وmeters). يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور البالغ تريليونًا كي تبقى النواتج الوسيطة محدودة بدقة IEEE مزدوجة على Worker وفي المتصفح. عند النجاح يعيد الرد القدرة والمسافة بعد التقريب، ويضبط intensity على I بوحدة W/m²، وintensity_unit على السلسلة W/m²، وsphere_area على أربعة طي r تربيع بالمتر المربع، وsphere_area_unit على m²، وformula على السلسلة الكلاسيكية I تساوي P على أربعة طي r تربيع، وmodel على isotropic_point_source، وreference_intensity_I0 على مرجع الهواء المستخدم للديسيبل، وmessage على ملخص قصير، وsteps على مصفوفة مرتبة من سطور التعويض. وعندما تكون الشدة موجبة تمامًا يتضمن الرد أيضًا intensity_level_db التي تساوي عشرة أضعاف اللوغاريتم العشري لنسبة I إلى I₀. أما فشل التحقق — حقول مفقودة، أو أرقام غير محدودة، أو قيم خارج الحدود المطلقة، أو قدرة سالبة، أو مسافة سالبة، أو مسافة صفرية — فيعيد invalid_input ولا يُحتسب رسومًا أبدًا. التسعير سعر ثابت قدره $0.002 لكل طلب ناجح بوصفه عنصرًا واحدًا وبسعر هامشي صفري للوحدة.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
عند التدريس، اقرن الأمثلة: واط واحد عند متر واحد يعطي I تساوي واحدًا على أربعة طي واطًا لكل متر مربع؛ والقدرة نفسها عند مترين أضعف بأربع مرات؛ والقدرة الصفرية تعطي شدة صفرية عند كل مدى محدود؛ والمسافة صفر توضح مسار invalid_input الحاسم. المهام الفاشلة التي تعيد invalid_input لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا، مما يجعل النصوص الاستكشافية رخيصة عندما يضبط المتعلمون المسافة صفرًا عن قصد. وفحوصات الذهاب والإياب سهلة: أعد حساب أربعة طي r تربيع يدويًا، واقسم القدرة على تلك المساحة، وتأكد أنها تساوي الشدة المنشورة ضمن التقريب نفسه إلى اثني عشر رقمًا عشريًا، ثم تحقق اختياريًا من عشرة لوغاريتم عشري لنسبة I إلى بيكوواط واحد لكل متر مربع مقابل intensity_level_db.
أسئلة تقنية
ماذا يحدث عندما تكون المسافة صفرًا؟
صيغة الانتشار الكروي تقتضي القسمة على صفر. تعيد هذه الأداة invalid_input بدلًا من شدة لا نهائية.
هل حاسبة شدة الصوت مجانية؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. أما استدعاءات API فتستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقًا بقيمة $0.002 لكل طلب ناجح؛ ولا تُحتسب رسوم على المهام الفاشلة أبدًا.