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.
Ön hangokhallható az emberek egy olyan frekvenciatartományba esnek, amelyet az 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
Akusztikus képletek
Nál nél akusztikus képletek ezeket olyan hangjellemzők kiszámítására használják, mint a terjedési sebesség, frekvencia, hullámhossz, hangintenzitás stb. 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)
vs - hangsebesség (m / s)
vF - hangforrás sebessége (m / s)
vM - 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.
a) m / s
b) m³
c) kg.m / s²
d) W / m²
Felbontás:
Amint a nyilatkozatban megállapítottuk, a hang intenzitása a négyzetméterenkénti teljesítmény, tehát a helyes alternatíva a D betű.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár