Akustik: vad är det, formel, övningar

Akustik är ett studieområde inom fysik som studerar alla aspekter relaterade till mekaniska vågor, t.ex. ljud, ultraljud och vibrationer som sprider sig i fasta, flytande och gasformiga medier. Den fokuserar på studier av fenomen som förökning, reflektion, absorption och interferens mellan ljudvågor.

Se också: Vågklassificering - typer, formeringsformer och egenskaper

Ljud

O ljuddet är en mekanisk våg och av denna anledning kan den bara föröka sig i material, såsom luft, vatten eller metaller. DE ljudutbredning är tredimensionellt, är ljudvåg den sprids på ett cirkulärt sätt i ett homogent medium och täcker lika avstånd i alla riktningar. Ljudet är också ett tvärgående våg, det vill säga ljudvågorna rör sig i samma riktning som störningen som uppstod dem.

Ljud är en mekanisk, längsgående våg.

Du ljudhörbar av människor faller inom ett frekvensområde som kallas hörbart spektrum. Dessa frekvenser fördelas i genomsnitt, mellan 20 Hz och 20 000 Hz. Ljud av frekvenser lägre än 20 Hz anropas infraljud, medan ljud med en frekvens som är större än 800 Hz kallas ultraljud.

Upptäckten av ultraljud och infraljud den används i ett stort antal tekniker och applikationerna är många:

• upptäckt av jordbävningar;

• genomföra tentor;

• studie av underjordiska strukturer etc.

DE hastighetifortplantning av ljudvågorna ärmittfunktion där dessa vågor reser. En sådan egenskap beror på faktorer såsom densitet, temperatur och elasticitet hos mediet. I allmänhet reser ljudvågor snabbare i fasta medier som metaller.

Se också: 5 saker du behöver veta om ljudvågor

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Akustiska formler

På akustiska formler de används för att beräkna ljudegenskaper såsom utbredningshastighet, frekvens, våglängd, ljudintensitet etc. Kolla in de viktigaste nedan!

v - ljudets hastighet (m / s)

λ - våglängd (m)

f - frekvens (Hz)

Följande formel används för att bestämma ljudintensitetsnivån för ljudet i decibel:

Jag₀ - tröskel för mänsklig hörsel (10^-12 W / m²)

Jag - ljudintensitet (W / m²)

Följande formel används för att beräkna den skenbara frekvensen när en ljudkälla rör sig relativt en observatör:

f - skenbar frekvens (Hz)

f₀ - sändningskällfrekvens (Hz)

v_s - ljudets hastighet (m / s)

v_F - ljudkällans hastighet (m / s)

v_M - medelhastighet (m / s)

Akustik och musik

Akustik har direkta tillämpningar inom musik, och en av dem är studiet av övertoner i strängar och i ljudrör, som används i de flesta musikinstrument. Vill du veta mer om ämnet? Gå till vår specifika text: Fysik i imusikinstrument.

Se också: Fysiologiska egenskaper hos ljud - intensitet, klang och tonhöjd

Lösta övningar om akustik

Fråga 1 -Fenomenet som uppstår på grund av att ljudvågor genomgår en uppenbar förändring i frekvens på grund av den relativa rörelsen mellan den emitterande källan och observatören kallas:

a) diffraktion.

b) Dopplereffekt.

c) Tindall-effekt.

d) polarisering.

Upplösning:

Fenomenet som orsakar den uppenbara förändringen av vågfrekvensen kallas Doppler-effekt, så det rätta alternativet är bokstaven B.

Fråga 2 - Ljudets "volym" är faktiskt ljudvågornas intensitet, det vill säga mängden energi som överförs av ljudet varje sekund, varje kvadratmeter. Kontrollera alternativet som visar måttenheten som motsvarar ljudintensiteten.

a) m / s

b) m³

c) kg.m / s²

d) W / m²

Upplösning:

Som anges i uttalandet är ljudintensiteten effekten per kvadratmeter, så det rätta alternativet är bokstaven D.

Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Akustik"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/acustica.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.