Akoestiek is een studiegebied in de natuurkunde dat alle aspecten bestudeert die verband houden met mechanische golven, zoals: geluid, ultrageluid en trillingen die zich voortplanten in vaste, vloeibare en gasvormige media. Het richt zich op de studie van verschijnselen zoals voortplanting, reflectie, absorptie en interferentie tussen geluidsgolven.
Zie ook: Golfclassificatie - typen, voortplantingsvormen en kenmerken
Geluid
O geluidhet is een mechanische golf en om deze reden kan het zich alleen voortplanten in materiële media, zoals lucht, water of metalen. DE geluidsvoortplanting is driedimensionaal, is geluidsgolf het plant zich cirkelvormig voort in een homogeen medium en bestrijkt gelijke afstanden in alle richtingen. Ook is het geluid a transversale golf, dat wil zeggen, de geluidsgolven reizen in dezelfde richting als de verstoring die ze heeft veroorzaakt.
U klinkthoorbaar door mensen vallen binnen een reeks frequenties die de hoorbaar spectrum
. Deze frequenties zijn gemiddeld verdeeld over tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Geluiden van frequenties lager dan 20 Hz worden genoemd infrageluiden, terwijl geluiden met een frequentie hoger dan 800 Hz bekend staan als echografie.De detectie van echografie en infrageluid het wordt gebruikt in een groot aantal technologieën en de toepassingen zijn talrijk:
detectie van aardbevingen;
het afnemen van examens;
studie van ondergrondse constructies enz.
DE snelheidinvoortplanting van de geluidsgolven ismiddelste kenmerk waarheen deze golven reizen. Een dergelijke eigenschap hangt af van factoren zoals dichtheid, temperatuur en elasticiteit van het medium. Over het algemeen reizen geluidsgolven sneller in vaste media zoals metalen.
Zie ook: 5 dingen die je moet weten over geluidsgolven
Akoestische formules
Bij akoestische formules ze worden gebruikt om geluidskenmerken te berekenen, zoals voortplantingssnelheid, frequentie, golflengte, geluidsintensiteit, enz. Bekijk hieronder de belangrijkste!
v – geluidssnelheid (m/s)
λ – golflengte (m)
f – frequentie (Hz)
De volgende formule wordt gebruikt om het geluidsintensiteitsniveau van het geluid in decibel te bepalen:
ik0 – drempel van het menselijk gehoor (10-12 W/m²)
ik – geluidsintensiteit (W/m²)
De volgende formule wordt gebruikt om de schijnbare frequentie te berekenen wanneer een geluidsbron beweegt ten opzichte van een waarnemer:
f – schijnbare frequentie (Hz)
f0 – uitzendbronfrequentie (Hz)
vzo – geluidssnelheid (m/s)
vF – geluidsbron snelheid (m/s)
vM – gemiddelde snelheid (m/s)
Akoestiek en muziek
Akoestiek heeft directe toepassingen in muziek, en een daarvan is de studie van harmonischen in strijkers en in geluidsbuizen, die in de meeste muziekinstrumenten worden gebruikt. Meer weten over het onderwerp? Toegang tot onze specifieke tekst: Natuurkunde in imuziekinstrumenten.
Zie ook: Fysiologische kenmerken van geluid - intensiteit, timbre en toonhoogte
Opgelost Oefeningen op Akoestiek
Vraag 1 -Het fenomeen dat optreedt als gevolg van het feit dat geluidsgolven een schijnbare verandering in frequentie ondergaan als gevolg van de relatieve beweging tussen de emitterende bron en de waarnemer, wordt genoemd:
a) diffractie.
b) Doppler-effect.
c) Tindall-effect.
d) polarisatie.
Resolutie:
Het fenomeen dat de schijnbare verandering in golffrequentie veroorzaakt, staat bekend als: Doppler effect, dus het juiste alternatief is de letter B.
Vraag 2 - Het "volume" van het geluid is eigenlijk de intensiteit van de geluidsgolven, dat wil zeggen de hoeveelheid energie die door het geluid elke seconde, elke vierkante meter wordt uitgezonden. Vink het alternatief aan dat de maateenheid weergeeft die overeenkomt met de geluidsintensiteit.
a) m/s
b) m³
c) kg.m/s²
d) W/m²
Resolutie:
Zoals vermeld in de verklaring, is de geluidsintensiteit het vermogen per vierkante meter, dus het juiste alternatief is de letter D.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar