Intensitate, timbru și înălțime: care sunt diferențele?

Intensitate, timbru și înălţime sunt caracteristici sau proprietăți ale sunete. Intensitatea sunetului se referă la puterea sursei emitente, precum și la cantitatea de energie ce sunet este capabil să transporte; timbrul se referă la forma oscilațiilor sonore, iar tonul, la rândul său, este determinat de frecvența sunetului.

Uitede asemenea: Clasificarea valurilor: ce sunt undele și care sunt principalele lor caracteristici

Intensitate

THE intensitatesonor măsoară cantitatea de energie pe care o undă sonoră o poate transfera în fiecare secundă pe o suprafață de 1 m². Intensitatea este legată de amplitudine a undei și este definită de potență eliberat de sursa împărțit la zonă a frontului undei sonore, așa cum se arată mai jos:

I - Intensitatea sunetului (W / m²)

P - Putere (W)

A - Zona frontului de undă (m²)

Următoarea figură ilustrează fața undei sonore, care este modelată Circular, deoarece sunetele sunt tridimensionale și se propagă cu aceeași viteză în toate direcțiile:

Intensitatea sunetului scade odată cu pătratul distanței dintre sursă și observator.

Prin figură, este posibil să vedem că, pe măsură ce ne deplasăm la o distanță r, aria frontului de undă crește odată cu pătratul distanței. Deoarece este o undă sferică, această zonă poate fi calculată prin expresia 4πr².

in ciuda unitate de intensitate a sunetuluifie watt per metru pătrat, intensitatea sunetului este de obicei măsurată în a scara logaritmică cunoscut ca scară de clopot, creat de inventatorul telefonului, Alexander Graham Bell.

Scara Bell utilizează proprietățile logaritmului de bază 10 pentru a compara sunete de diferite intensități, prin urmare, cea mai mică valoare pe această scală este, de asemenea, cea mai mică valoare a intensității sonore sonore (numită Eu₀), despre 10^-12 W / m², de asemenea cunoscut ca si pragul de audibilitate. Conform acestei scale, sunetele de diferite intensități sunt legate de I₀ în felul următor:

N - numărul de bel

Aplicând proprietățile logaritmice în ecuația prezentată, se obține următoarea expresie:

Calculul de mai sus vă permite să calculați numărul de decibeli ai unei unde sonore de intensitate I. Decibelul este un submultiplu de zece ori mai mic decât cel bel. Din aceasta, este posibil să înțelegem că un sunet de 20 decibeli este de 10 ori mai puternic decât un sunet de 10 decibeli, de exemplu.

Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)

Când un sunet are intensitate mare, spunem că acest sunet este puternic, dimpotrivă, este un sunet slab.

Uitede asemenea: Descoperiți câteva descoperiri din fizică care s-au întâmplat accidental

Antet

Timbrul ne permite să distingem diferite surse de sunet datorită formei de undă.

O timbru este caracteristica sunetelor care ne permite să diferențiem o notă muzicală emisă de un pian de o vioară, de exemplu. Timbrul este forma undei sonore, fiecare instrument muzical are propriul său mod de vibrație, ceea ce duce la producerea unui sunet caracteristic.

Timbrul asigură, de asemenea, că vocea umană este diferită pentru fiecare individ, permițându-ne să activăm dispozitivele prin comenzi vocale, de exemplu.

Înălţime

Sunetele au trei caracteristici - intensitate, ton și timbru.

Înălțimea unui sunet este legată de acesta frecvență, care măsoară numărul de oscilații că unda sonoră produce în fiecare secundă. Măsura frecvenței este dată în hertz (Hz).

n - numărul de oscilații

Δt - interval (e) de timp

Frecvența sunetului poate fi obținută prin intermediul viteza de propagare și lungimea de undă a sunetului. Ceas:

v - viteza de propagare (m / s)

λ - lungimea de undă (m)

f - frecvență (Hz)

Ființele umane nu sunt capabile să audă nicio frecvență a sunetului, de fapt, percepția noastră este destul de limitată: suntem capabili să auzim doar frecvențe care sunt în gama de la 20 Hz la 20.000 Hz, acest interval este cunoscut sub numele de spectru sonor.

Orice sunet care are o frecvență sub 20 Hz este inaudibil de către oameni și este numit infrasunetepe de altă parte, sunetele care au o frecvență mai mare de 20.000 Hz, de asemenea inaudibile pentru noi, sunt cunoscute sub numele de ecografie. Vrei să afli mai multe despre subiect? Accesați textul nostru despre infrasunete și ultrasunete.

De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică

Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:

HELERBROCK, Rafael. „Intensitatea, timbrul și înălțimea”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm. Accesat la 27 iunie 2021.