Acustică este un domeniu de studiu în fizică care studiază toate aspectele legate de undele mecanice, cum ar fi sunet, ultrasunete și vibrații care se propagă în medii solide, lichide și gazoase. Se concentrează pe studiul fenomenelor precum propagarea, reflexia, absorbția și interferența dintre undele sonore.
Vezi și: Clasificarea undelor - tipuri, forme de propagare și caracteristici
Sunet
O suneteste o undă mecanică și, din acest motiv, este capabil să se propagă numai în medii materiale, cum ar fi aerul, apa sau metalele. THE propagarea sunetului este tridimensională, este unda de sunet se propagă circular într-un mediu omogen, acoperind distanțe egale în toate direcțiile. De asemenea, sunetul este un undă transversală, adică undele sonore călătoresc în aceeași direcție cu perturbarea care le-a originat.
Tu suneteperceptibil de către oameni se încadrează într-un interval de frecvențe numit spectru sonor. Aceste frecvențe sunt distribuite, în medie,
între 20 Hz și 20.000 Hz. Se sună sunete de frecvențe mai mici de 20 Hz infrasunete, în timp ce sunetele cu o frecvență mai mare de 800 Hz sunt cunoscute sub numele de ecografie.Detectarea ultrasunete și infrasunete este utilizat într-un număr mare de tehnologii și aplicațiile sunt multe:
detectarea cutremurelor;
desfășurarea examenelor;
studiul structurilor subterane etc.
THE vitezăînpropagare a undelor sonore estecaracteristică de mijloc unde călătoresc aceste valuri. O astfel de caracteristică depinde de factori precum densitatea, temperatura și elasticitatea mediului. În general, undele sonore călătoresc mai repede în medii solide, cum ar fi metalele.
Vezi și: 5 lucruri pe care trebuie să le știți despre undele sonore
Formule acustice
La formule acustice sunt folosite pentru a calcula caracteristicile sunetului precum viteza de propagare, frecvența, lungimea de undă, intensitatea sunetului etc. Consultați principalele de mai jos!
v - viteza sunetului (m / s)
λ - lungimea de undă (m)
f - frecvență (Hz)
Următoarea formulă este utilizată pentru a determina nivelul de intensitate a sunetului sunetului în decibeli:
Eu0 - pragul auzului uman (10-12 W / m²)
Eu - intensitatea sunetului (W / m²)
Următoarea formulă este utilizată pentru a calcula frecvența aparentă atunci când o sursă de sunet se mișcă în raport cu un observator:
f - frecvența aparentă (Hz)
f0 - frecvența sursei de difuzare (Hz)
vs - viteza sunetului (m / s)
vF - viteza sursei de sunet (m / s)
vM - viteza medie (m / s)
Acustică și muzică
Acustica are aplicații directe în muzică, iar una dintre ele este studiul armonicelor în corzi și în tuburile sonore, utilizate în majoritatea instrumentelor muzicale. Vrei să afli mai multe despre subiect? Accesați textul nostru specific: Fizica în iinstrumente muzicale.
Vezi și: Caracteristicile fiziologice ale sunetului - intensitate, timbru și înălțime
Exerciții rezolvate de acustică
Intrebarea 1 -Fenomenul care apare datorită faptului că undele sonore suferă o schimbare aparentă a frecvenței datorită mișcării relative dintre sursa emitentă și observator se numește:
a) difracție.
b) Efectul Doppler.
c) Efect Tindall.
d) polarizare.
Rezoluţie:
Fenomenul care provoacă schimbarea aparentă a frecvenței undelor este cunoscut sub numele de efectul Doppler, deci alternativa corectă este litera B.
Intrebarea 2 - „Volumul” sunetului este de fapt intensitatea undelor sonore, adică cantitatea de energie transmisă de sunet în fiecare secundă, în fiecare metru pătrat. Verificați alternativa care prezintă unitatea de măsură corespunzătoare intensității sunetului.
a) m / s
b) m³
c) kg.m / s²
d) W / m²
Rezoluţie:
După cum se menționează în declarație, intensitatea sunetului este puterea pe metru pătrat, deci alternativa corectă este litera D.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
