Akustik er et studieområde i fysik, der studerer alle aspekter relateret til mekaniske bølger, såsom lyd, ultralyd og vibrationer, der formerer sig i faste, flydende og gasformige medier. Det fokuserer på studiet af fænomener som forplantning, refleksion, absorption og interferens mellem lydbølger.
Se også: Bølgeklassifikation - typer, formeringsformer og karakteristika
Lyd
O lyddet er en mekanisk bølge og af denne grund er det kun i stand til at forplantes i materielle medier, såsom luft, vand eller metaller. DET lydformering er tredimensionel, er lydbølge den formerer sig cirkulært i et homogent medium og dækker lige afstande i alle retninger. Også lyden er en tværgående bølge, det vil sige, lydbølgerne bevæger sig i samme retning som forstyrrelsen, der stammer fra dem.
Du lydehørbar af mennesker falder inden for en række frekvenser kaldet hørbart spektrum. Disse frekvenser fordeles i gennemsnit på mellem 20 Hz og 20.000 Hz. Der kaldes lyde til frekvenser under 20 Hz infralyd, mens lyde med en frekvens større end 800 Hz er kendt som ultralyd.
Påvisning af ultralyd og infralyd det bruges i et stort antal teknologier, og applikationerne er mange:
påvisning af jordskælv;
gennemføre eksamener
undersøgelse af underjordiske strukturer mv.
DET hastighediformering af lydbølgerne ermidterste funktion hvor disse bølger bevæger sig. En sådan egenskab afhænger af faktorer såsom densitet, temperatur og elasticitet af mediet. Generelt bevæger lydbølger hurtigere i faste medier såsom metaller.
Se også: 5 ting, du har brug for at vide om lydbølger
Akustiske formler
På akustiske formler de bruges til at beregne lydegenskaber såsom udbredelseshastighed, frekvens, bølgelængde, lydintensitet osv. Tjek de vigtigste nedenfor!
v - lydhastighed (m / s)
λ - bølgelængde (m)
f - frekvens (Hz)
Følgende formel bruges til at bestemme lydens intensitetsniveau for lyden i decibel:
jeg0 - tærskel for menneskelig hørelse (10-12 W / m²)
jeg - lydintensitet (W / m²)
Følgende formel bruges til at beregne den tilsyneladende frekvens, når en lydkilde bevæger sig i forhold til en observatør:
f - tilsyneladende frekvens (Hz)
f0 - udsendelseskildefrekvens (Hz)
vs - lydhastighed (m / s)
vF - lydkildeshastighed (m / s)
vM - middelhastighed (m / s)
Akustik og musik
Akustik har direkte anvendelser inden for musik, og en af dem er studiet af harmoniske i strenge og i lydrør, der bruges i de fleste musikinstrumenter. Vil du vide mere om emnet? Få adgang til vores specifikke tekst: Fysik i imusikinstrumenter.
Se også: Fysiologiske egenskaber ved lyd - intensitet, klang og tonehøjde
Løst øvelser på akustik
Spørgsmål 1 -Fænomenet, der opstår på grund af det faktum, at lydbølger gennemgår en tilsyneladende ændring i frekvens på grund af den relative bevægelse mellem den udsendende kilde og observatøren kaldes:
a) diffraktion.
b) Doppler-effekt.
c) Tindall-effekt.
d) polarisering.
Løsning:
Fænomenet, der forårsager den tilsyneladende ændring i bølgefrekvens, er kendt som Doppler-effekt, så det rigtige alternativ er bogstav B.
Spørgsmål 2 - Lydens "lydstyrke" er faktisk lydbølgenes intensitet, det vil sige mængden af energi, der transmitteres af lyden hvert sekund, hver kvadratmeter. Kontroller det alternativ, der viser måleenheden svarende til lydintensiteten.
a) m / s
b) m³
c) kg.m / s²
d) W / m²
Løsning:
Som anført i erklæringen er lydintensiteten effekten pr. Kvadratmeter, så det rigtige alternativ er bogstav D.
Af Rafael Hellerbrock
Fysikklærer