עוצמה, גובה וגובה: מה ההבדלים?

עָצמָה, גָוֶן ו גוֹבַה הם תכונות, או רכוש של נשמע. עוצמת הקול מתייחסת לעוצמת המקור הפולט, כמו גם לכמות אֵנֶרְגִיָה איזה צליל מסוגל לשאת; גוון מתייחס לצורת תנודות הקול והגובה, בתורו, נקבע על ידי תדירות הצליל.

תראהגַם: סיווג גלים: מהם גלים ומה המאפיינים העיקריים שלהם

עָצמָה

ה עָצמָהמְצַלצֵל מודד את כמות האנרגיה שגל קול מסוגל להעביר כל שנייה על שטח של 1 מ"ר. העוצמה קשורה ל אמפליטודה של הגל ומוגדר על ידי פּוֹטֵנצִיָה שהונפק על ידי המקור חלקי ה- אֵזוֹר של חזית גלי הקול, כמוצג להלן:

I - עוצמת הקול (W / m²)

P - כוח (W)

A - שטח חזית גלים (מ"ר)

האיור הבא ממחיש את חזית גלי הקול המעוצבת עָגוֹלמכיוון שהצלילים הם תלת מימדיים ומתפשטים באותה מהירות לכל הכיוונים:

עוצמת הקול פוחתת עם ריבוע המרחק בין המקור למתבונן.

דרך הדמות ניתן לראות שכאשר אנו עוברים מרחק r, שטח קו הגל גדל עם ריבוע המרחק. מכיוון שמדובר בגל כדורי, ניתן לחשב שטח זה על ידי הביטוי 4πr².

למרות ה יחידת עוצמת קוללהיות הוואט למטר מרובע, עוצמת הקול נמדדת בדרך כלל ב- סולם לוגריתמי ידוע כ סולם פעמונים, שנוצר על ידי ממציא הטלפון, אלכסנדר גרהם בל.

סולם הפעמון משתמש בתכונות של הלוגריתם הבסיסי 10 כדי להשוות צלילים בעוצמות שונות, לכן, הערך הנמוך ביותר בסולם זה הוא גם ערך עוצמת הקול הנמוך ביותר (נקרא אני

₀), על אודות 10^-12 רוחב / מ"ר, מוכר גם בשם סף נשמע. על פי סולם זה, קולות בעוצמות שונות קשורים ל- I₀ באופן הבא:

נ - מספר הבל

החלת המאפיינים הלוגריתמיים במשוואה המוצגת, מתקבלת הביטוי הבא:

החישוב לעיל מאפשר לך לחשב את מספר הדציבלים של גל קול בעוצמה I. הדציבל הוא תת-רבב קטן פי עשרה מהבל. מכאן ניתן להבין שצליל 20 דציבלים חזק פי 10 מצליל 10 דציבלים, למשל.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

כשיש צליל כלשהו עוצמה רבה, אנו אומרים שהצליל הזה הוא חָזָקלהפך, זה צליל חלש.

תראהגַם: גלה כמה תגליות בפיזיקה שקרו במקרה

נייר מכתבים

הגוון מאפשר לנו להבחין במקורות צליל שונים בזכות צורת הגל.

או גָוֶן זה המאפיין של צלילים המאפשר לנו להבדיל תו מוזיקלי שנפלט על ידי פסנתר מכינור, למשל. הגוון הוא ה צורת גלי קול, לכל כלי נגינה יש מצב רטט משלו, שמביא להפקת צליל אופייני.

הגוון גם מבטיח שהקול האנושי יהיה שונה עבור כל אדם, ומאפשר לנו להפעיל מכשירים באמצעות פקודות קוליות, למשל.

גוֹבַה

לצלילים שלושה מאפיינים - עוצמה, גובה צליל וגוון.

גובה הצליל קשור לשלו תדירות, אשר מודד את מספר תנודות שגל הקול מפיק כל שנייה. מדד התדירות ניתן בהרץ (הרץ).

n - מספר תנודות

Δt - מרווח זמן (ים)

את תדר הקול ניתן להשיג באמצעות ה- מהירות התפשטות ואורך הגל של הצליל. שעון:

v - מהירות התפשטות (m / s)

λ - אורך גל (מ ')

f - תדר (הרץ)

בני אדם אינם מסוגלים לשמוע תדר קול כלשהו, ​​למעשה, התפיסה שלנו מוגבלת למדי: אנו מסוגלים לשמוע רק תדרים שנמצאים נע בין 20 הרץ ל -20,000 הרץ, מרווח זה ידוע בשם ספקטרום נשמע.

כל צליל בעל תדר הנמוך מ -20 הרץ אינו נשמע על ידי בני האדם ונקרא אינפרסאונדמצד שני, צלילים שיש להם תדר גדול מ -20,000 הרץ, גם לא נשמע לנו, ידועים בשם אולטרסאונד. רוצים לדעת יותר על הנושא? גש לטקסט שלנו אודות אינפרסאונד ואולטרסאונד.

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

הלרברוק, רפאל. "עוצמה, גובה וגובה"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.