Akusztika: mi ez, képlet, gyakorlatok

Akusztika a fizika tanulmányi területe, amely a mechanikai hullámokkal kapcsolatos összes szempontot tanulmányozza, mint pl hang, ultrahang és rezgések, amelyek szilárd, folyékony és gáznemű közegben terjednek. Olyan jelenségek tanulmányozására összpontosít, mint a hanghullámok terjedése, visszaverődése, elnyelése és interferenciája.

Lásd még: Hullámosztályozás - típusok, terjedési formák és jellemzők

Hang

O hangez egy mechanikus hullám és emiatt csak anyagi közegekben képes szaporodni, például levegőben, vízben vagy fémekben. A a hang terjedése háromdimenziós, van hanghullám körkörösen terjed, homogén közegben, egyenlő távolságokat megtéve minden irányban. Ezenkívül a hang a keresztirányú hullám, vagyis a hanghullámok ugyanabba az irányba haladnak, mint az őket okozó zavar.

A hang mechanikus, hosszanti hullám.

Ön hangokhallható által az emberek a frekvenciák tartományába esnek hallható spektrum. Ezek a frekvenciák átlagosan eloszlanak, 20 Hz és 20 000 Hz között. 20 Hz-nél alacsonyabb frekvenciájú hangokat hívunk meg infrahangok, míg a 800 Hz-nél nagyobb frekvenciájú hangokat ultrahang.

A ultrahang és infrahang számos technológiában használják, és sokféle alkalmazás van:

• földrengések észlelése;

• vizsgák lebonyolítása;

• földalatti építmények vizsgálata stb.

A sebességban benszaporítás a hanghullámok vanközépső jellemző hova utaznak ezek a hullámok. Ez a jellemző olyan tényezőktől függ, mint a közeg sűrűsége, hőmérséklete és rugalmassága. Általában a hanghullámok gyorsabban haladnak szilárd közegekben, például fémekben.

Lásd még: 5 dolog, amit tudnod kell a hanghullámokról

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Akusztikus képletek

Nál nél akusztikus képletek a hangjellemzők, például a terjedési sebesség, frekvencia, hullámhossz, hangintenzitás stb. kiszámítására szolgálnak. Nézze meg az alábbiakat!

v - hangsebesség (m / s)

λ - hullámhossz (m)

f - frekvencia (Hz)

A következő képletet használjuk a hang decibelben kifejezett hangintenzitásának meghatározására:

én₀ - az emberi hallás küszöbe (10^-12 W / m²)

én - hangintenzitás (W / m²)

A következő képletet használjuk a látszólagos frekvencia kiszámításához, amikor egy hangforrás elmozdul egy megfigyelőhöz képest:

f - látszólagos frekvencia (Hz)

f₀ - sugárzott forrás frekvenciája (Hz)

v_s - hangsebesség (m / s)

v_F - hangforrás sebessége (m / s)

v_M - középsebesség (m / s)

Akusztika és zene

Az akusztikának közvetlen alkalmazási területe van a zenében, és ezek egyike a húrokban és a hangcsövekben található harmonikusok tanulmányozása, amelyeket a legtöbb hangszerben használnak. Szeretne többet megtudni a témáról? Hozzáférés a konkrét szövegünkhöz: Fizika az ihangszerek.

Lásd még: A hang élettani jellemzői - intenzitás, hangszín és hangmagasság

Megoldott gyakorlatok az akusztikáról

1. kérdés -A jelenséget, amely annak a ténynek köszönhető, hogy a hanghullámok látszólagos frekvenciaváltozáson mennek keresztül a kibocsátó forrás és a megfigyelő közötti relatív mozgás miatt:

a) diffrakció.

b) Doppler-hatás.

c) Tindall hatás.

d) polarizáció.

Felbontás:

A jelenség, amely a hullámfrekvencia látszólagos változását okozza, néven ismert Doppler effektus, tehát a helyes alternatíva a B betű.

2. kérdés - A hang „hangereje” valójában a hanghullámok intenzitása, vagyis a hang által másodpercenként, négyzetméterenként átvitt energia mennyisége. Ellenőrizze az alternatívát, amely a hangintenzitásnak megfelelő mértékegységet mutatja be.

a) m / s

b) m³

c) kg.m / s²

d) W / m²

Felbontás:

Amint a nyilatkozatban megfogalmazták, a hangintenzitás a négyzetméterenkénti teljesítmény, tehát a helyes alternatíva a D betű.

Írta: Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

HELERBROCK, Rafael. "Akusztika"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/acustica.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.