אֲקוּסְטִיקָה הוא תחום לימוד בפיזיקה הלומד את כל ההיבטים הקשורים לגלים מכניים, כגון נשמע, אולטרסאונד ותנודות המתפשטות בתקשורת מוצקה, נוזלית וגזית. הוא מתמקד בחקר תופעות כמו התפשטות, השתקפות, קליטה והפרעה בין גלי קול.
ראה גם: סיווג גל - סוגים, צורות התפשטות ומאפיינים
נשמע
או נשמעזה גל מכני ומסיבה זו הוא מסוגל להפיץ רק בתקשורת חומרית, כגון אוויר, מים או מתכות. ה התפשטות הקול היא תלת מימדית, הוא גל קול הוא מתפשט בצורה מעגלית במדיום הומוגני, ומכסה מרחקים שווים לכל הכיוונים. כמו כן, הצליל הוא גל רוחביכלומר גלי הקול נעים באותו כיוון כמו ההפרעה שמקורה בהם.
אתה נשמענִשׁמָע על ידי בני אדם נכנסים לטווח תדרים הנקרא ספקטרום נשמע. תדרים אלה מופצים, בממוצע, בין 20 הרץ ל -20,000 הרץ. צלילים של תדרים נמוכים מ -20 הרץ נקראים אינפרסאונדבעוד שצלילים בתדר גדול מ- 800 הרץ מכונים אולטרסאונד.
הגילוי של אולטרסאונד ואינפרסאונד הוא משמש במספר רב של טכנולוגיות והיישומים רבים:
איתור רעידות אדמה;
עריכת בחינות;
לימוד מבנים תת קרקעיים וכו '.
ה מְהִירוּתברְבִיָה של גלי הקול הואתכונה אמצעית איפה שגלים אלה נעים. מאפיין כזה תלוי בגורמים כמו צפיפות, טמפרטורה וגמישות המדיום. ככלל, גלי קול נעים מהר יותר בתקשורת מוצקה כגון מתכות.
ראה גם: 5 דברים שאתה צריך לדעת על גלי קול
נוסחאות אקוסטיות
בְּ נוסחאות אקוסטיות הם משמשים לחישוב מאפייני צליל, כגון מהירות התפשטות, תדר, אורך גל, עוצמת קול וכו '. בדוק את העיקריות להלן!
v - מהירות הצליל (m / s)
λ - אורך גל (מ ')
f - תדר (הרץ)
הנוסחה הבאה משמשת לקביעת רמת עוצמת הקול של הצליל בדציבלים:
אני0 - סף שמיעה אנושית (10-12 רוחב / מ"ר)
אני - עוצמת קול (W / m²)
הנוסחה הבאה משמשת לחישוב התדירות לכאורה כאשר מקור קול נע יחסית לצופה:
f - תדר לכאורה (הרץ)
f0 - תדר מקור שידור (הרץ)
vס - מהירות הצליל (m / s)
vF - מהירות מקור הקול (m / s)
vM - מהירות אמצעית (m / s)
אקוסטיקה ומוסיקה
לאקוסטיקה יש יישומים ישירים במוזיקה, ואחד מהם הוא חקר ההרמוניות במיתרים ובצינורות קול המשמשים ברוב כלי הנגינה. רוצים לדעת יותר על הנושא? גש לטקסט הספציפי שלנו: פיזיקה ב- iכלי נגינה.
ראה גם: מאפיינים פיזיולוגיים של צליל - עוצמה, גוון וגובה הצליל
תרגילים נפתרו בנושא אקוסטיקה
שאלה 1 -התופעה המתרחשת עקב העובדה שגלי הקול עוברים שינוי תדיר לכאורה עקב התנועה היחסית בין המקור הפולט למתבונן נקראת:
א) עקיפה.
ב) אפקט דופלר.
ג) אפקט טינדאל.
ד) קיטוב.
פתרון הבעיה:
התופעה הגורמת לשינוי לכאורה בתדירות הגלים מכונה אפקט דופלר, אז האלטרנטיבה הנכונה היא אות ב '.
שאלה 2 - "נפח" הצליל הוא למעשה עוצמת גלי הקול, כלומר כמות האנרגיה המועברת על ידי הצליל בכל שנייה, בכל מטר מרובע. בדוק את החלופה המציגה את יחידת המידה המתאימה לעוצמת הקול.
א) m / s
ב) m³
ג) ק"ג / s²
ד) רוחב / מ"ר
פתרון הבעיה:
כאמור בהצהרה, עוצמת הקול היא ההספק למ"ר, ולכן החלופה הנכונה היא אות ד.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה
