Acustica è un'area di studio in Fisica che studia tutti gli aspetti legati alle onde meccaniche, come ad esempio suono, ultrasuoni e vibrazioni che si propagano in mezzi solidi, liquidi e gassosi. Si concentra sullo studio di fenomeni come la propagazione, la riflessione, l'assorbimento e l'interferenza tra le onde sonore.
Vedi anche: Classificazione delle onde - tipi, forme di propagazione e caratteristiche
Suono
oh suonoè un'onda meccanica e, per questo motivo, è in grado di propagarsi solo in mezzi materiali, come aria, acqua o metalli. IL la propagazione del suono è tridimensionale, è onda sonora si propaga in modo circolare in un mezzo omogeneo, coprendo distanze uguali in tutte le direzioni. Inoltre, il suono è un Onda trasversale, cioè le onde sonore viaggiano nella stessa direzione del disturbo che le ha originate.
voi suoniudibile dall'uomo rientrano in un intervallo di frequenze chiamato spettro udibile. Queste frequenze sono distribuite, in media,
tra 20 Hz e 20.000 Hz. I suoni di frequenze inferiori a 20 Hz sono chiamati infrasuoni, mentre i suoni con una frequenza maggiore di 800 Hz sono noti come ultrasuoni.Il rilevamento di ultrasuoni e infrasuoni è utilizzato in un gran numero di tecnologie e le applicazioni sono molteplici:
rilevamento di terremoti;
condurre esami;
studio di strutture sotterranee ecc.
IL velocitànelpropagazione delle onde sonore ècaratteristica centrale dove viaggiano queste onde. Tale caratteristica dipende da fattori quali densità, temperatura ed elasticità del mezzo. Generalmente, le onde sonore viaggiano più velocemente in mezzi solidi come i metalli.
Vedi anche: 5 cose che devi sapere sulle onde sonore
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Formule acustiche
A formule acustiche sono utilizzati per calcolare le caratteristiche del suono come velocità di propagazione, frequenza, lunghezza d'onda, intensità del suono, ecc. Dai un'occhiata ai principali qui sotto!
v – velocità del suono (m/s)
λ – lunghezza d'onda (m)
f – frequenza (Hz)
La seguente formula viene utilizzata per determinare il livello di intensità sonora del suono in decibel:
io0 – soglia dell'udito umano (10-12 W/m²)
io – intensità sonora (W/m²)
La seguente formula viene utilizzata per calcolare la frequenza apparente quando una sorgente sonora si sposta rispetto a un osservatore:
f – frequenza apparente (Hz)
f0 – frequenza della sorgente di trasmissione (Hz)
vS – velocità del suono (m/s)
vF – velocità della sorgente sonora (m/s)
vM – velocità media (m/s)
Acustica e musica
L'acustica ha applicazioni dirette nella musica e una di queste è lo studio delle armoniche negli archi e nei tubi sonori, utilizzati nella maggior parte degli strumenti musicali. Vuoi saperne di più sull'argomento? Accedi al nostro testo specifico: Fisica in istrumenti musicali.
Vedi anche: Caratteristiche fisiologiche del suono - intensità, timbro e altezza
Esercizi risolti sull'acustica
Domanda 1 -Il fenomeno che si verifica per il fatto che le onde sonore subiscono un apparente cambiamento di frequenza dovuto al movimento relativo tra la sorgente emittente e l'osservatore è chiamato:
a) diffrazione.
b) Effetto Doppler.
c) Effetto Tindall.
d) polarizzazione.
Risoluzione:
Il fenomeno che provoca l'apparente variazione della frequenza d'onda è noto come effetto Doppler, quindi l'alternativa corretta è lettera b.
Domanda 2 - Il “volume” del suono è in realtà l'intensità delle onde sonore, cioè la quantità di energia trasmessa dal suono ogni secondo, ogni metro quadrato. Controllare l'alternativa che presenta l'unità di misura corrispondente all'intensità del suono.
a) m/s
b) m³
c) kg.m/s²
d) W/m²
Risoluzione:
Come affermato nella dichiarazione, l'intensità del suono è la potenza per metro quadrato, quindi l'alternativa corretta è il lettera D.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Acustica"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/acustica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
Fisica
Sai come classificare un'onda? Affinché un'onda sia correttamente classificata, dobbiamo considerare la sua natura, la direzione di propagazione e la direzione di vibrazione. Esistono onde di natura meccanica, elettromagnetica e gravitazionale e possono propagarsi in un massimo di tre direzioni nello spazio.
