Akustika: čo to je, vzorec, cvičenia

Akustika je oblasť štúdia fyziky, ktorá študuje všetky aspekty súvisiace s mechanickými vlnami, ako napr zvuk, ultrazvuk a vibrácie, ktoré sa šíria v tuhých, kvapalných a plynných médiách. Zameriava sa na štúdium javov, ako je šírenie, odraz, absorpcia a interferencia medzi zvukovými vlnami.

Pozri tiež: Klasifikácia vĺn - typy, formy a charakteristiky šírenia

Zvuk

O zvukje to mechanická vlna a z tohto dôvodu je schopný šíriť sa iba v materiálových médiách, ako je vzduch, voda alebo kovy. THE šírenie zvuku je trojrozmerné, je zvuková vlna šíri sa kruhovým spôsobom v homogénnom médiu, ktoré pokrýva rovnaké vzdialenosti vo všetkých smeroch. Zvuk je tiež a priečna vlna, to znamená, že zvukové vlny sa šíria rovnakým smerom ako rušenie, ktoré ich vyvolalo.

Zvuk je mechanická, pozdĺžna vlna.
Zvuk je mechanická, pozdĺžna vlna.

Vy zvukypočuteľný ľuďmi spadajú do rozsahu frekvencií nazývaných počuteľné spektrum. Tieto frekvencie sú distribuované v priemere medzi 20 Hz a 20 000 Hz. Zvuky frekvencií menších ako 20 Hz sa volajú infrazvuky, zatiaľ čo zvuky s frekvenciou vyššou ako 800 Hz sú známe ako ultrazvuk.

Zistenie ultrazvuk a infrazvuk Používa sa vo veľkom množstve technológií a aplikácií je veľa:

  • detekcia zemetrasení;

  • vedenie skúšok;

  • štúdium podzemných stavieb atď.

THE rýchlosťvrozmnožovanie zvukových vĺn jestredný znak kam tieto vlny putujú. Táto charakteristika závisí od faktorov, ako je hustota, teplota a elasticita média. Zvukové vlny všeobecne cestujú rýchlejšie v pevných médiách, ako sú napríklad kovy.

Pozri tiež: 5 vecí, ktoré potrebujete vedieť o zvukových vlnách

Akustické vzorce

O akustické vzorce používajú sa na výpočet zvukových charakteristík, ako sú rýchlosť šírenia, frekvencia, vlnová dĺžka, intenzita zvuku atď. Nižšie nájdete tie hlavné.

v - rýchlosť zvuku (m / s)

λ - vlnová dĺžka (m)

f - frekvencia (Hz)

Na určenie úrovne intenzity zvuku v decibeloch sa používa tento vzorec:

Ja0 - hranica ľudského sluchu (10-12 W / m²)

Ja - intenzita zvuku (W / m²)

Nasledujúci vzorec sa používa na výpočet zdanlivej frekvencie, keď sa zdroj zvuku pohybuje vo vzťahu k pozorovateľovi:

f - zdanlivá frekvencia (Hz)

f0 - frekvencia zdroja vysielania (Hz)

vs - rýchlosť zvuku (m / s)

vF - rýchlosť zdroja zvuku (m / s)

vM - stredná rýchlosť (m / s)

Akustika a hudba

Akustika má priame uplatnenie v hudbe a jednou z nich je štúdium harmonických v strunách a zvukových trubiciach, ktoré sa používajú vo väčšine hudobných nástrojov. Chcete sa dozvedieť viac o tejto téme? Prístup k nášmu konkrétnemu textu: Fyzika v ihudobné nástroje.

Pozri tiež: Fyziologické charakteristiky zvuku - intenzita, zafarbenie a výška tónu

Vyriešené cvičenia z akustiky

Otázka 1 -Fenomén, ktorý sa vyskytuje v dôsledku skutočnosti, že zvukové vlny prechádzajú zjavnou zmenou frekvencie v dôsledku relatívneho pohybu medzi zdrojom vyžarovania a pozorovateľom, sa nazýva:

a) difrakcia.

b) Dopplerov jav.

c) Tindallov efekt.

d) polarizácia.

Rozhodnutie:

Jav, ktorý spôsobuje zjavnú zmenu frekvencie vĺn, je známy ako Dopplerov jav, takže správnou alternatívou je písmeno B.

Otázka 2 - „Hlasitosť“ zvuku je vlastne intenzita zvukových vĺn, to znamená množstvo energie prenášanej zvukom každú sekundu, každý meter štvorcový. Skontrolujte alternatívu, ktorá predstavuje mernú jednotku zodpovedajúcu intenzite zvuku.

a) m / s

b) m³

c) kg.m / s²

d) W / m²

Rozhodnutie:

Ako sa uvádza vo vyhlásení, intenzita zvuku je výkon na meter štvorcový, takže správnou alternatívou je písmeno D.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky

Vegetácia a podnebie severného regiónu. vegetácia

Najrozsiahlejšou brazílskou oblasťou je sever, kde sa nachádza najväčší rovníkový les na svete Am...

read more

Organické reakcie. Sekcia organických reakcií

Existuje mnoho dôležitých chemických reakcií zahŕňajúcich organické látky, napríklad spaľovanie u...

read more

Zahrejte v procese sušenia oblečenia

Ako je možné, že oblečenie na šnúre na prádlo schne, ak nie je dostatočne horúce, aby v ňom uvare...

read more