Akustiikka on fysiikan tutkimusalue, joka tutkii kaikkia mekaanisiin aaltoihin liittyviä näkökohtia, kuten ääni, ultraääni ja tärinä, jotka leviävät kiinteissä, nestemäisissä ja kaasumaisissa väliaineissa. Se keskittyy ilmiöiden, kuten ääniaaltojen etenemisen, heijastumisen, absorboinnin ja häiriöiden, tutkimiseen.
Katso myös: Aaltoluokitus - tyypit, etenemismuodot ja ominaisuudet
Ääni
O äänise on mekaaninen aalto ja tästä syystä se kykenee leviämään vain aineellisissa väliaineissa, kuten ilmassa, vedessä tai metalleissa. THE äänen eteneminen on kolmiulotteista, On ääniaalto se etenee pyöreällä tavalla homogeenisessa väliaineessa, joka kattaa yhtäläiset etäisyydet kaikkiin suuntiin. Lisäksi ääni on a poikittainen aalto, toisin sanoen ääniaallot kulkevat samaan suuntaan kuin häiriö, joka on aiheuttanut ne.
Sinä ääniäkuultavissa ihmisten kuuluvat taajuuksien alueelle, jota kutsutaan kuultava spektri. Nämä taajuudet jakautuvat keskimäärin välillä 20 Hz - 20000 Hz
. Alle 20 Hz: n taajuuksien ääniä kutsutaan infraäänet, kun taas äänet, joiden taajuus on yli 800 Hz, tunnetaan nimellä ultraääni.Havaitseminen ultraääni ja infrapuna sitä käytetään monissa tekniikoissa ja sovelluksia on paljon:
maanjäristysten havaitseminen;
tenttien suorittaminen;
tutkimus maanalaisista rakenteista jne.
THE nopeussisääneteneminen ääniaalloista Onkeskimmäinen ominaisuus missä nämä aallot kulkevat. Tällainen ominaisuus riippuu tekijöistä, kuten väliaineen tiheydestä, lämpötilasta ja kimmoisuudesta. Yleensä ääniaallot kulkevat nopeammin kiinteissä väliaineissa, kuten metalleissa.
Katso myös: 5 asiaa, jotka sinun on tiedettävä ääniaalloista
Akustiset kaavat
Klo akustiset kaavat niitä käytetään äänen ominaisuuksien kuten etenemisnopeuden, taajuuden, aallonpituuden, äänen voimakkuuden jne. laskemiseen. Katso alla olevat tärkeimmät!
v - äänen nopeus (m / s)
λ - aallonpituus (m)
f - taajuus (Hz)
Seuraavaa kaavaa käytetään määrittämään äänen voimakkuustaso desibeleinä:
Minä0 - ihmisen kuulon kynnys (10-12 W / m²)
Minä - äänen voimakkuus (W / m²)
Seuraavaa kaavaa käytetään laskemaan näennäinen taajuus, kun äänilähde liikkuu suhteessa tarkkailijaan:
f - näennäinen taajuus (Hz)
f0 - lähetyslähteen taajuus (Hz)
vs - äänen nopeus (m / s)
vF - äänilähteen nopeus (m / s)
vM - keskinopeus (m / s)
Akustiikka ja musiikki
Akustiikalla on suoria sovelluksia musiikissa, ja yksi niistä on useimpien soittimien käyttämien jousien ja ääniputkien yliaaltojen tutkimus. Haluatko tietää enemmän aiheesta? Käytä erityistä tekstiämme: Fysiikka iSoittimet.
Katso myös: Äänen voimakkuuden, sävyn ja äänenkorkeuden fysiologiset ominaisuudet
Ratkaistu akustiikan harjoituksia
Kysymys 1 -Ilmiötä, joka johtuu siitä, että ääniaallot muuttuvat näennäiseksi taajuuden muutokseksi lähteen ja tarkkailijan välisen suhteellisen liikkeen vuoksi, kutsutaan
a) diffraktio.
b) Doppler-vaikutus.
c) Tindall-vaikutus.
d) polarisaatio.
Resoluutio:
Ilmiö, joka aiheuttaa aaltotaajuuden ilmeisen muutoksen, tunnetaan nimellä Doppler-ilmiö, joten oikea vaihtoehto on kirjain B.
Kysymys 2 - Äänen ”äänenvoimakkuus” on itse asiassa ääniaaltojen voimakkuus, toisin sanoen äänen lähettämä energiamäärä sekunnissa, joka neliömetri. Tarkista vaihtoehto, joka esittää äänenvoimakkuutta vastaavan mittayksikön.
a) m / s
b) m³
c) kg.m / s²
d) W / m²
Resoluutio:
Kuten lausunnossa todetaan, äänen voimakkuus on teho neliömetriä kohti, joten oikea vaihtoehto on kirjain D.
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
