Kakšno je razmerje med zvokom in razdaljo?
To je mogoče razumeti z upoštevanjem načina širjenja zvočnih valov. Zvočne valove ustvarjajo vibracije, ki potujejo skozi medij, kot sta zrak ali voda. Ko te vibracije dosežejo naša ušesa, se pretvorijo v električne signale, ki jih naši možgani interpretirajo kot zvok. Intenzivnost zvoka določa amplituda teh vibracij.
Ko zvočni valovi potujejo skozi medij, se širijo v vse smeri. To pomeni, da se energija zvočnega valovanja z večanjem oddaljenosti od vira porazdeli na vedno večjo površino. Posledica tega je zmanjšanje intenzivnosti zvoka.
Inverzni kvadratni zakon je mogoče matematično izraziti na naslednji način:
$$I =\frac{P}{4\pi r^2}$$
kjer:
* I je jakost zvoka v vatih na kvadratni meter
* P je moč vira zvoka v vatih
* r je razdalja od vira zvoka v metrih
Ta enačba kaže, da se jakost zvoka zmanjšuje sorazmerno s kvadratom oddaljenosti od vira. Na primer, če se razdalja od vira zvoka podvoji, se intenzivnost zvoka zmanjša za faktor 4.
Zakon inverznega kvadrata ima številne pomembne posledice za način, kako slišimo zvok. Na primer, pojasnjuje, zakaj je težje slišati nekoga, ki je daleč, kot nekoga, ki je blizu. Pojasnjuje tudi, zakaj postane zvok reaktivnega motorja glasnejši, ko se curek približuje, in tišji, ko se oddaljuje.
Zakon inverznih kvadratov je temeljni princip akustike in se uporablja na številnih področjih, vključno z avdiotehniko, nadzorom hrupa in medicinskim slikanjem.