Akustyka: co to jest, formuła, ćwiczenia

Akustyka to dziedzina nauki w fizyce, która bada wszystkie aspekty związane z falami mechanicznymi, takie jak dźwięk, ultradźwięki i drgania rozchodzące się w mediach stałych, ciekłych i gazowych. Koncentruje się na badaniu zjawisk takich jak propagacja, odbicie, pochłanianie i interferencja między falami dźwiękowymi.

Zobacz też: Klasyfikacja fal - rodzaje, formy propagacji i charakterystyka

Dźwięk

O dźwiękto fala mechaniczna iz tego powodu jest zdolny do rozprzestrzeniania się tylko w mediach materialnych, takich jak powietrze, woda lub metale. TEN propagacja dźwięku jest trójwymiarowa, jest fala dźwiękowa rozchodzi się w sposób kołowy w jednorodnym ośrodku, pokonując równe odległości we wszystkich kierunkach. Ponadto dźwięk jest fala poprzecznato znaczy, że fale dźwiękowe rozchodzą się w tym samym kierunku, co zakłócenie, które je wywołało.

Dźwięk to mechaniczna, podłużna fala.
Dźwięk to mechaniczna, podłużna fala.

ty odgłosysłyszalny przez ludzi mieszczą się w zakresie częstotliwości zwanym słyszalne widmo. Częstotliwości te rozkładają się średnio na

od 20 Hz do 20 000 Hz. Nazywa się dźwięki o częstotliwościach niższych niż 20 Hz infradźwięki, podczas gdy dźwięki o częstotliwości większej niż 800 Hz są znane jako ultradźwięk.

Wykrycie ultradźwięki i infradźwięki jest używany w wielu technologiach i ma wiele zastosowań:

  • wykrywanie trzęsień ziemi;

  • przeprowadzanie egzaminów;

  • badanie konstrukcji podziemnych itp.

TEN prędkośćwpropagacja fal dźwiękowych jestśrodkowa cecha gdzie te fale wędrują. Taka charakterystyka zależy od takich czynników jak gęstość, temperatura i elastyczność medium. Generalnie fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej w mediach stałych, takich jak metale.

Zobacz też: 5 rzeczy, które musisz wiedzieć o falach dźwiękowych

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

Wzory akustyczne

W formuły akustyczne służą do obliczania charakterystyk dźwięku, takich jak prędkość propagacji, częstotliwość, długość fali, natężenie dźwięku itp. Sprawdź najważniejsze poniżej!

v – prędkość dźwięku (m/s)

λ – długość fali (m)

fa – częstotliwość (Hz)

Poniższy wzór służy do określenia poziomu natężenia dźwięku w decybelach:

ja0 – próg słuchu człowieka (10-12 W/m²)

ja – natężenie dźwięku (W/m²)

Poniższy wzór służy do obliczenia pozornej częstotliwości, gdy źródło dźwięku porusza się względem obserwatora:

fa – częstotliwość pozorna (Hz)

fa0 – częstotliwość źródła emisji (Hz)

vs – prędkość dźwięku (m/s)

vfa – prędkość źródła dźwięku (m/s)

vM – prędkość średnia (m/s)

Akustyka i muzyka

Akustyka ma bezpośrednie zastosowanie w muzyce, a jednym z nich jest badanie harmonicznych w strunach i rurach dźwiękowych, używanych w większości instrumentów muzycznych. Chcesz wiedzieć więcej na ten temat? Uzyskaj dostęp do naszego konkretnego tekstu: Fizyka w iinstrumenty muzyczne.

Zobacz też: Fizjologiczne cechy dźwięku – natężenie, barwa i wysokość dźwięku

Rozwiązane ćwiczenia z akustyki

Pytanie 1 -Zjawisko, które występuje w związku z faktem, że fale dźwiękowe ulegają pozornej zmianie częstotliwości ze względu na ruch względny między źródłem emitującym a obserwatorem, nazywa się:

a) dyfrakcja.

b) Efekt Dopplera.

c) Efekt Tindalla.

d) polaryzacja.

Rozkład:

Zjawisko, które powoduje pozorną zmianę częstotliwości fali, znane jest jako efekt Dopplera, więc właściwą alternatywą jest literka B.

Pytanie 2 - „Głośność” dźwięku to w rzeczywistości intensywność fal dźwiękowych, czyli ilość energii przekazywanej przez dźwięk co sekundę, każdy metr kwadratowy. Sprawdź alternatywę, która przedstawia jednostkę miary odpowiadającą natężeniu dźwięku.

a) m/s

b) m³

c) kg.m/s²

d) W/m²

Rozkład:

Jak stwierdzono w oświadczeniu, natężenie dźwięku to moc na metr kwadratowy, więc właściwą alternatywą jest litera D.

Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

HELERBROCK, Rafael. "Akustyka"; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/acustica.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.

Fizyka

Kiedy kropla wody spada na powierzchnię spokojnego jeziora, powstają mechaniczne i dwuwymiarowe fale.
Klasyfikacja fal

Czy wiesz, jak sklasyfikować falę? Aby fala została prawidłowo sklasyfikowana, musimy wziąć pod uwagę jej naturę, kierunek propagacji i kierunek drgań. Istnieją fale o charakterze mechanicznym, elektromagnetycznym i grawitacyjnym, które mogą rozchodzić się w przestrzeni w maksymalnie trzech kierunkach.

Światło: co to jest, charakterystyka, źródła, emisja i natura

Pytanie 1(Enem) Niektóre systemy bezpieczeństwa zawierają czujniki ruchu. W tych czujnikach znajd...

read more
Ekspansja powierzchniowa ciał stałych. powierzchowne rozszerzenie

Ekspansja powierzchniowa ciał stałych. powierzchowne rozszerzenie

W badaniach termodynamicznych widzieliśmy, że rozszerzalność cieplna to nic innego jak wzrost wym...

read more
Rezystory: czym są, rodzaje i ćwiczenia

Rezystory: czym są, rodzaje i ćwiczenia

Rezystory to urządzenia służące do kontroli przejścia prąd elektryczny w obwody elektryczne przez...

read more
instagram viewer