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.
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
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 tym, 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
