Ηχητικά κύματα. Πηγές ήχου. Χαρακτηριστικά του ήχου (Eryutkin E. S.). Ηχητικές δονήσεις

Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις

Ο άνθρωπος ζει σε έναν κόσμο ήχων. Ο ήχος για τον άνθρωπο είναι πηγή πληροφοριών. Προειδοποιεί τους ανθρώπους για τον κίνδυνο. Ο ήχος σε μορφή μουσικής, το τραγούδι των πουλιών μας δίνει ευχαρίστηση. Απολαμβάνουμε να ακούμε έναν άνθρωπο με ευχάριστη φωνή. Οι ήχοι είναι σημαντικοί όχι μόνο για τους ανθρώπους, αλλά και για τα ζώα, για τα οποία η καλή ανίχνευση ήχου τα βοηθά να επιβιώσουν.

Ήχος – πρόκειται για μηχανικά ελαστικά κύματα που διαδίδονται σε αέρια, υγρά και στερεά.

Αιτία για τον ήχο - δόνηση (ταλαντώσεις) σωμάτων, αν και αυτές οι δονήσεις είναι συχνά αόρατες στα μάτια μας.

Πηγές ήχου - φυσικά σώματα, που κυμαίνονται, δηλ. τρέμουν ή δονούνται σε συχνότητα
από 16 έως 20.000 φορές το δευτερόλεπτο. Το δονούμενο σώμα μπορεί να είναι συμπαγές, για παράδειγμα, μια χορδή
ή φλοιό της γης, αέριο, για παράδειγμα, ένα ρεύμα αέρα σε πνευστά μουσικά όργανα
ή υγρό, για παράδειγμα, κύματα στο νερό.

Τόμος

Η ένταση εξαρτάται από το πλάτος των κραδασμών στο ηχητικό κύμα. Η μονάδα έντασης ήχου είναι 1 Bel (προς τιμήν του Alexander Graham Bell, του εφευρέτη του τηλεφώνου). Στην πράξη, η ένταση μετριέται σε ντεσιμπέλ (dB). 1 dB = 0,1 B.

10 dB – ψίθυρος

20–30 dB – πρότυπα θορύβου σε οικιστικούς χώρους·
50 dB– συνομιλία μεσαίου όγκου.
80 d σι – ο θόρυβος ενός κινητήρα φορτηγού που λειτουργεί.
130 dB– κατώφλι πόνος

Ο ήχος μεγαλύτερος από 180 dB μπορεί να προκαλέσει ακόμη και ρήξη του τυμπάνου.

Υψηλοί ήχοιαντιπροσωπεύεται από κύματα υψηλής συχνότητας - για παράδειγμα, τραγούδι πουλιών.

Χαμηλοί ήχοιΑυτά είναι κύματα χαμηλής συχνότητας, όπως ο ήχος ενός μεγάλου κινητήρα φορτηγού.

Ηχητικά κύματα

Ηχητικά κύματα- Πρόκειται για ελαστικά κύματα που προκαλούν σε ένα άτομο την αίσθηση του ήχου.

Ένα ηχητικό κύμα μπορεί να διανύσει μεγάλη ποικιλία αποστάσεων. Πυροβολισμοί ακούγονται στα 10-15 χλμ., το βουητό αλόγων και σκύλων που γαβγίζουν - στα 2-3 χλμ. και ψίθυροι μόνο σε λίγα μέτρα. Αυτοί οι ήχοι μεταδίδονται μέσω του αέρα. Αλλά όχι μόνο ο αέρας μπορεί να είναι αγωγός του ήχου.

Τοποθετώντας το αυτί σας στις ράγες, μπορείτε να ακούσετε τον ήχο ενός τρένου που πλησιάζει πολύ νωρίτερα και σε μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό σημαίνει ότι το μέταλλο μεταφέρει τον ήχο πιο γρήγορα και καλύτερα από τον αέρα. Το νερό μεταφέρει επίσης καλά τον ήχο. Έχοντας βουτήξει στο νερό, μπορείτε να ακούσετε καθαρά τις πέτρες να χτυπούν η μια την άλλη, τον θόρυβο από τα βότσαλα κατά τη διάρκεια του σερφ.

Η ιδιότητα του νερού - μεταφέρει καλά τον ήχο - χρησιμοποιείται ευρέως για αναγνώριση στη θάλασσα κατά τη διάρκεια του πολέμου, καθώς και για τη μέτρηση του βάθους της θάλασσας.

Προαπαιτούμενοδιάδοση ηχητικών κυμάτων – η παρουσία ενός υλικού μέσου.Στο κενό, τα ηχητικά κύματα δεν διαδίδονται, αφού δεν υπάρχουν σωματίδια εκεί που μεταδίδουν την αλληλεπίδραση από την πηγή των δονήσεων.

Επομένως, λόγω της έλλειψης ατμόσφαιρας, στη Σελήνη επικρατεί απόλυτη σιωπή. Ακόμη και η πτώση ενός μετεωρίτη στην επιφάνειά του δεν ακούγεται στον παρατηρητή.

Σε κάθε μέσο, ο ήχος ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες.

Ταχύτητα ήχου στον αέρα- περίπου 340 m/s.

Ταχύτητα ήχου στο νερό- 1500 m/s.

Ταχύτητα ήχου σε μέταλλα, χάλυβας- 5000 m/s.

Στον θερμό αέρα, η ταχύτητα του ήχου είναι μεγαλύτερη από τον κρύο αέρα, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή της κατεύθυνσης διάδοσης του ήχου.

ΠΙΡΟΥΝΙ

- Αυτό Μεταλλική πλάκα σε σχήμα U, τα άκρα του οποίου μπορεί να δονούνται μετά από χτύπημα.

Δημοσιεύθηκε διαπασώνο ήχος είναι πολύ αδύναμος και ακούγεται μόνο σε μικρή απόσταση.
Αντηχείο- Ένα ξύλινο κουτί στο οποίο μπορεί να στερεωθεί ένα πιρούνι συντονισμού χρησιμεύει για την ενίσχυση του ήχου.
Σε αυτή την περίπτωση, η εκπομπή ήχου δεν συμβαίνει μόνο από το πιρούνι συντονισμού, αλλά και από την επιφάνεια του αντηχείου.
Ωστόσο, η διάρκεια του ήχου ενός πιρουνιού συντονισμού σε ένα αντηχείο θα είναι μικρότερη από ό,τι χωρίς αυτό.

Ε Χ Ο

Δυνατός ήχος, που αντανακλάται από τα εμπόδια, επιστρέφει στην πηγή του ήχου λίγες στιγμές αργότερα, και ακούμε ηχώ.

Πολλαπλασιάζοντας την ταχύτητα του ήχου με το χρόνο που μεσολάβησε από την αρχή έως την επιστροφή του, μπορείτε να προσδιορίσετε τη διπλάσια απόσταση από την πηγή ήχου έως το εμπόδιο.
Αυτή η μέθοδος προσδιορισμού της απόστασης από αντικείμενα χρησιμοποιείται σε ηχολογικός εντοπισμός.

Μερικά ζώα, για παράδειγμα νυχτερίδες,
χρησιμοποιήστε επίσης το φαινόμενο της ανάκλασης του ήχου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο echolocation

Η ηχοεντοπισμός βασίζεται στην ιδιότητα της ανάκλασης του ήχου.

Ηχητικό - τρέχον μηχανικό κύμα επίκαι μεταφέρει ενέργεια.
Ωστόσο, η δύναμη της ταυτόχρονης συνομιλίας όλων των ανθρώπων σε όλο τον κόσμο είναι μόλις μεγαλύτερη από τη δύναμη ενός αυτοκινήτου Moskvich!

Υπέρηχος.

· Οι δονήσεις με συχνότητες που ξεπερνούν τα 20.000 Hz ονομάζονται υπέρηχοι. Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη και την τεχνολογία.

· Το υγρό βράζει όταν διέρχεται υπερηχητικό κύμα (σπηλαίωση). Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται σφυρί νερού. Οι υπέρηχοι μπορούν να σχίσουν κομμάτια από την επιφάνεια του μετάλλου και να συνθλίψουν στερεά. Ο υπέρηχος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάμειξη μη αναμίξιμων υγρών. Έτσι παρασκευάζονται τα γαλακτώματα σε λάδι. Υπό την επίδραση του υπερήχου, συμβαίνει σαπωνοποίηση των λιπών. Οι συσκευές πλυσίματος σχεδιάζονται βάσει αυτής της αρχής.

Χρησιμοποιείται ευρέως υπέρηχος στην υδροακουστική. Οι υπέρηχοι υψηλής συχνότητας απορροφώνται πολύ ασθενώς από το νερό και μπορούν να εξαπλωθούν σε δεκάδες χιλιόμετρα. Αν συναντήσουν τον βυθό, παγόβουνο ή άλλο στερεός, αντανακλώνται και δίνουν έναν απόηχο μεγάλης δύναμης. Με βάση αυτή την αρχή έχει σχεδιαστεί ένας ηχούς υπερήχων.

Σε μέταλλο υπέρηχοςαπλώνεται πρακτικά χωρίς απορρόφηση. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εντοπισμού υπερήχων, είναι δυνατό να εντοπιστούν τα μικρότερα ελαττώματα μέσα σε ένα τμήμα μεγάλου πάχους.

· Το φαινόμενο σύνθλιψης των υπερήχων χρησιμοποιείται για την κατασκευή συγκολλητηρίων υπερήχων.

Υπερηχητικά κύματα, που αποστέλλονται από το πλοίο, αντανακλώνται από το βυθισμένο αντικείμενο. Ο υπολογιστής ανιχνεύει την ώρα που εμφανίζεται η ηχώ και καθορίζει τη θέση του αντικειμένου.

· Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται στην ιατρική και τη βιολογίαγια ηχοεντοπισμό, για αναγνώριση και θεραπεία όγκων και ορισμένων ελαττωμάτων στους ιστούς του σώματος, στη χειρουργική και τραυματολογία για κοπή μαλακών και οστικών ιστών κατά τη διάρκεια διαφόρων επεμβάσεων, για συγκόλληση σπασμένων οστών, για καταστροφή κυττάρων (υπερηχογράφημα υψηλής ισχύος).

Υπέρηχοι και η επίδρασή του στον άνθρωπο.

Οι δονήσεις με συχνότητες κάτω των 16 Hz ονομάζονται υπέρηχοι.

Στη φύση, ο υπέρηχος εμφανίζεται λόγω της κίνησης στροβιλισμού του αέρα στην ατμόσφαιρα ή ως αποτέλεσμα αργών δονήσεων διαφορετικά σώματα. Ο υπέρηχος χαρακτηρίζεται από ασθενή απορρόφηση. Ως εκ τούτου, εξαπλώνεται σε μεγάλες αποστάσεις. Το ανθρώπινο σώμα αντιδρά οδυνηρά στις δονήσεις υπερήχων. Κάτω από εξωτερικές επιδράσεις που προκαλούνται από μηχανικούς κραδασμούς ή ηχητικά κύματα σε συχνότητες 4-8 Hz, ένα άτομο αισθάνεται κίνηση εσωτερικά όργανα, σε συχνότητα 12 Hz - επίθεση θαλασσοταραχής.

· Υψηλότερη ένταση υπερηχητικές δονήσειςδημιουργούν μηχανές και μηχανισμούς που έχουν επιφάνειες μεγάλα μεγέθη, εκτελώντας μηχανικές δονήσεις χαμηλής συχνότητας (υπέρηχοι μηχανικής προέλευσης) ή τυρβώδεις ροές αερίων και υγρών (υπέρηχοι αεροδυναμικής ή υδροδυναμικής προέλευσης).

Ας προχωρήσουμε στην εξέταση των ηχητικών φαινομένων.

Ο κόσμος των ήχων γύρω μας είναι ποικίλος - οι φωνές των ανθρώπων και η μουσική, το τραγούδι των πουλιών και το βουητό των μελισσών, η βροντή κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας και ο θόρυβος του δάσους στον άνεμο, ο ήχος των διερχόμενων αυτοκινήτων, αεροπλάνων και άλλων αντικειμένων .

Δίνω προσοχή!

Οι πηγές του ήχου είναι τα δονούμενα σώματα.

Παράδειγμα:

Ας ασφαλίσουμε έναν ελαστικό μεταλλικό χάρακα σε μια μέγγενη. Εάν το ελεύθερο τμήμα του, το μήκος του οποίου επιλέγεται με συγκεκριμένο τρόπο, τεθεί σε ταλαντωτική κίνηση, τότε ο χάρακας θα κάνει έναν ήχο (Εικ. 1).

Έτσι, ο ταλαντούμενος χάρακας είναι η πηγή του ήχου.

Ας εξετάσουμε την εικόνα μιας χορδής που ηχεί, τα άκρα της οποίας είναι σταθερά (Εικ. 2). Το θολό περίγραμμα αυτής της χορδής και η φαινομενική πάχυνση στη μέση υποδηλώνουν ότι η χορδή δονείται.

Εάν φέρετε το άκρο μιας λωρίδας χαρτιού πιο κοντά στη χορδή που ηχεί, η ταινία θα αναπηδήσει από τα χτυπήματα της χορδής. Ενώ η χορδή δονείται, ακούγεται ένας ήχος. σταματήστε τη χορδή και ο ήχος σταματά.

Το σχήμα 3 δείχνει ένα πιρούνι συντονισμού - μια κυρτή μεταλλική ράβδο σε ένα πόδι, η οποία είναι τοποθετημένη σε ένα κουτί αντηχείου.

Εάν χτυπήσετε το κουρδιστήρι με ένα μαλακό σφυρί (ή το κρατήσετε με φιόγκο), θα ηχήσει το κουρδιστήρι (Εικ. 4).

Ας φέρουμε μια ελαφριά μπάλα (γυάλινη χάντρα) κρεμασμένη σε μια κλωστή στο πιρούνι συντονισμού - η μπάλα θα αναπηδήσει από τη διχάλα συντονισμού, υποδεικνύοντας τους κραδασμούς των κλαδιών της (Εικ. 5).

Για να «καταγράψετε» τις ταλαντώσεις ενός πιρουνιού συντονισμού με χαμηλή (περίπου \(16\) Hz) φυσική συχνότητα και μεγάλο εύρος ταλαντώσεων, μπορείτε να βιδώσετε μια λεπτή και στενή μεταλλική λωρίδα με ένα σημείο στο άκρο του ένα από τα υποκαταστήματά του. Η άκρη πρέπει να είναι λυγισμένη προς τα κάτω και να αγγίζει ελαφρά την καπνιστή γυάλινη πλάκα που βρίσκεται στο τραπέζι. Όταν η πλάκα κινείται γρήγορα κάτω από τα ταλαντευόμενα κλαδιά του πιρουνιού συντονισμού, η άκρη αφήνει ένα σημάδι στην πλάκα με τη μορφή κυματιστή γραμμής (Εικ. 6).

Η κυματιστή γραμμή που σχεδιάζεται στην πλάκα με ένα σημείο είναι πολύ κοντά σε ένα ημιτονοειδές. Έτσι, μπορούμε να υποθέσουμε ότι κάθε κλάδος ενός πιρουνιού συντονισμού εκτελεί αρμονικές ταλαντώσεις.

Διάφορα πειράματα δείχνουν ότι οποιαδήποτε πηγή ήχου δονείται αναγκαστικά, ακόμα κι αν αυτές οι δονήσεις είναι αόρατες στο μάτι. Για παράδειγμα, οι ήχοι των φωνών των ανθρώπων και πολλών ζώων προκύπτουν ως αποτέλεσμα των δονήσεων των φωνητικών τους χορδών, του ήχου των πνευστών οργάνων μουσικά όργανα, ο ήχος μιας σειρήνας, το σφύριγμα του ανέμου, το θρόισμα των φύλλων, το βουητό της βροντής προκαλούνται από διακυμάνσεις στις αέριες μάζες.

Δίνω προσοχή!

Δεν είναι κάθε ταλαντούμενο σώμα πηγή ήχου.

Για παράδειγμα, ένα ταλαντούμενο βάρος που αιωρείται σε ένα νήμα ή ένα ελατήριο δεν κάνει ήχο. Ένας μεταλλικός χάρακας θα σταματήσει επίσης να ηχεί εάν το ελεύθερο άκρο του επιμηκυνθεί τόσο πολύ ώστε η συχνότητα δόνησης του να γίνει μικρότερη από \(16\) Hz.

Το ανθρώπινο αυτί είναι ικανό να αντιλαμβάνεται ως ήχους μηχανικούς κραδασμούς με συχνότητα που κυμαίνεται από \(16\) έως \(20000\) Hz (συνήθως μεταδίδεται μέσω του αέρα).

Οι μηχανικοί κραδασμοί, η συχνότητα των οποίων βρίσκεται στην περιοχή από \(16\) έως \(20000\) Hz ονομάζονται ήχος.

Τα υποδεικνυόμενα όρια του εύρους ήχου είναι αυθαίρετα, καθώς εξαρτώνται από την ηλικία των ανθρώπων και ατομικά χαρακτηριστικάτο ακουστικό τους. Συνήθως, με την ηλικία, το ανώτερο όριο συχνότητας των αντιληπτών ήχων μειώνεται σημαντικά - ορισμένοι ηλικιωμένοι μπορούν να ακούσουν ήχους με συχνότητες που δεν υπερβαίνουν τα \(6000\) Hz. Τα παιδιά, αντίθετα, μπορούν να αντιληφθούν ήχους των οποίων η συχνότητα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από \(20.000\) Hz.

Οι μηχανικοί κραδασμοί των οποίων η συχνότητα υπερβαίνει τα \(20.000\) Hz ονομάζονται υπερήχοι και οι δονήσεις με συχνότητες μικρότερες από \(16\) Hz ονομάζονται υπέρηχοι.

Οι υπέρηχοι και οι υπέρηχοι είναι τόσο διαδεδομένοι στη φύση όσο και τα ηχητικά κύματα. Εκπέμπονται και χρησιμοποιούνται για τις «διαπραγματεύσεις» τους από δελφίνια, νυχτερίδες και κάποια άλλα ζωντανά πλάσματα.

Ένα ηχητικό κύμα (ηχητικές δονήσεις) είναι μια μηχανική δόνηση των μορίων μιας ουσίας (για παράδειγμα, του αέρα) που μεταδίδεται στο διάστημα.

Αλλά δεν είναι κάθε ταλαντούμενο σώμα πηγή ήχου. Για παράδειγμα, ένα ταλαντούμενο βάρος που αιωρείται σε ένα νήμα ή ένα ελατήριο δεν κάνει ήχο. Ένας μεταλλικός χάρακας θα σταματήσει επίσης να ηχεί εάν τον μετακινήσετε προς τα πάνω σε μέγγενη και έτσι επιμηκύνετε το ελεύθερο άκρο έτσι ώστε η συχνότητα δόνησης του να γίνει μικρότερη από 20 Hz. Έρευνες έχουν δείξει ότι το ανθρώπινο αυτί είναι ικανό να αντιλαμβάνεται ως ηχητικές μηχανικές δονήσεις σωμάτων που συμβαίνουν σε συχνότητα από 20 Hz έως 20.000 Hz. Επομένως, οι δονήσεις των οποίων οι συχνότητες βρίσκονται σε αυτό το εύρος ονομάζονται ήχος. Οι μηχανικοί κραδασμοί των οποίων η συχνότητα υπερβαίνει τα 20.000 Hz ονομάζονται υπερήχοι και οι δονήσεις με συχνότητες μικρότερες από 20 Hz ονομάζονται υπέρηχοι. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα υποδεικνυόμενα όρια του εύρους ήχου είναι αυθαίρετα, καθώς εξαρτώνται από την ηλικία των ατόμων και τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του ακουστικού βαρηκοΐας τους. Συνήθως, με την ηλικία, το ανώτερο όριο συχνότητας των αντιληπτών ήχων μειώνεται σημαντικά - μερικοί ηλικιωμένοι μπορούν να ακούσουν ήχους με συχνότητες που δεν υπερβαίνουν τα 6000 Hz. Τα παιδιά, αντίθετα, μπορούν να αντιληφθούν ήχους των οποίων η συχνότητα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από 20.000 Hz. Δονήσεις με συχνότητες μεγαλύτερες από 20.000 Hz ή μικρότερες από 20 Hz ακούγονται από ορισμένα ζώα. Ο κόσμος είναι γεμάτος με μια μεγάλη ποικιλία ήχων: το χτύπημα των ρολογιών και το βουητό των μηχανών, το θρόισμα των φύλλων και το ουρλιαχτό του ανέμου, το τραγούδι των πουλιών και οι φωνές των ανθρώπων. Οι άνθρωποι άρχισαν να μαντεύουν για το πώς γεννιούνται οι ήχοι και τι είναι πριν από πολύ καιρό. Παρατήρησαν, για παράδειγμα, ότι ο ήχος δημιουργείται από σώματα που δονούνται στον αέρα. Ακόμη και ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και εγκυκλοπαιδιστής Αριστοτέλης, βασισμένος σε παρατηρήσεις, εξήγησε σωστά τη φύση του ήχου, πιστεύοντας ότι ένα ηχητικό σώμα δημιουργεί εναλλασσόμενη συμπίεση και αραίωση του αέρα. Έτσι, μια δονούμενη χορδή είτε συμπιέζει είτε σπανίζει τον αέρα και χάρη στην ελαστικότητα του αέρα, αυτά τα εναλλασσόμενα φαινόμενα μεταδίδονται περαιτέρω στο διάστημα - από στρώμα σε στρώμα, προκύπτουν ελαστικά κύματα. Όταν φτάνουν στο αυτί μας, προσκρούουν στα τύμπανα και προκαλούν την αίσθηση του ήχου. Με το αυτί, ένα άτομο αντιλαμβάνεται ελαστικά κύματα με συχνότητα που κυμαίνεται από περίπου 16 Hz έως 20 kHz (1 Hz - 1 δόνηση ανά δευτερόλεπτο). Σύμφωνα με αυτό, τα ελαστικά κύματα σε οποιοδήποτε μέσο, οι συχνότητες των οποίων βρίσκονται εντός των καθορισμένων ορίων, ονομάζονται ηχητικά κύματα ή απλά ήχοι. Στον αέρα σε θερμοκρασία 0°C και κανονική πίεσηο ήχος ταξιδεύει με ταχύτητα 330 m/s, in θαλασσινό νερό- περίπου 1500 m/s, σε ορισμένα μέταλλα η ταχύτητα του ήχου φτάνει τα 7000 m/s. Τα ελαστικά κύματα με συχνότητα μικρότερη από 16 Hz ονομάζονται υπέρηχοι και τα κύματα των οποίων η συχνότητα υπερβαίνει τα 20 kHz ονομάζονται υπέρηχοι.

Η πηγή του ήχου στα αέρια και τα υγρά μπορεί να είναι όχι μόνο δονούμενα σώματα. Για παράδειγμα, μια σφαίρα και ένα βέλος σφυρίζουν κατά την πτήση, ο άνεμος ουρλιάζει. Και ο βρυχηθμός ενός αεροσκάφους στροβιλοτζετ δεν αποτελείται μόνο από τον θόρυβο των λειτουργικών μονάδων - ανεμιστήρα, συμπιεστή, στρόβιλο, θάλαμο καύσης κ.λπ., αλλά και από τον θόρυβο του ρεύματος εκτόξευσης, τη δίνη, τις τυρβώδεις ροές αέρα που εμφανίζονται όταν ρέουν γύρω από το αεροσκάφη σε υψηλές ταχύτητες. Ένα σώμα που ορμάει γρήγορα στον αέρα ή το νερό φαίνεται να σπάει τη ροή γύρω του, δημιουργώντας περιοδικά περιοχές αραίωσης και συμπίεσης στο μέσο. Ως αποτέλεσμα, δημιουργούνται ηχητικά κύματα. Ο ήχος μπορεί να ταξιδέψει με τη μορφή διαμήκων και εγκάρσιων κυμάτων. Στα αέρια και υγρά μέσα, προκύπτουν μόνο διαμήκη κύματα όταν η ταλαντωτική κίνηση των σωματιδίων συμβαίνει μόνο προς την κατεύθυνση στην οποία διαδίδεται το κύμα. Στα στερεά σώματα, εκτός από τα διαμήκη, προκύπτουν και εγκάρσια κύματαόταν τα σωματίδια του μέσου ταλαντώνονται σε διευθύνσεις κάθετες προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Εκεί, χτυπώντας τη χορδή κάθετα στη διεύθυνσή της, αναγκάζουμε ένα κύμα να τρέξει κατά μήκος της χορδής. Το ανθρώπινο αυτί δεν είναι εξίσου ευαίσθητο σε ήχους διαφορετικών συχνοτήτων. Είναι πιο ευαίσθητο σε συχνότητες από 1000 έως 4000 Hz. Σε πολύ υψηλή ένταση, τα κύματα δεν γίνονται πλέον αντιληπτά ως ήχος, προκαλώντας μια αίσθηση πίεσης πόνου στα αυτιά. Η ένταση των ηχητικών κυμάτων στην οποία συμβαίνει αυτό ονομάζεται κατώφλι πόνου. Οι έννοιες του τόνου και της χροιάς του ήχου είναι επίσης σημαντικές στη μελέτη του ήχου. Κάθε πραγματικός ήχος, είτε πρόκειται για ανθρώπινη φωνή είτε για το παίξιμο ενός μουσικού οργάνου, δεν είναι μια απλή αρμονική δόνηση, αλλά ένα περίεργο μείγμα πολλών αρμονικών δονήσεων με ένα συγκεκριμένο σύνολο συχνοτήτων. Αυτός που έχει τη χαμηλότερη συχνότητα ονομάζεται θεμελιώδης τόνος, οι άλλοι ονομάζονται υπερτονικοί. Διάφορες ποσότητεςΟι αποχρώσεις που ενυπάρχουν σε έναν συγκεκριμένο ήχο του δίνουν έναν ιδιαίτερο χρωματισμό - χροιά. Η διαφορά μεταξύ του ενός ηχοχρώματος και του άλλου καθορίζεται όχι μόνο από τον αριθμό, αλλά και από την ένταση των αποχρώσεων που συνοδεύουν τον ήχο του κύριου τόνου. Με τη χροιά, διακρίνουμε εύκολα τους ήχους ενός βιολιού και ενός πιάνου, μιας κιθάρας και ενός φλάουτου και αναγνωρίζουμε τις φωνές οικείων ανθρώπων.

Συχνότητα ταλάντωσηςονομάζεται ο αριθμός των πλήρων ταλαντώσεων ανά δευτερόλεπτο. Η μονάδα μέτρησης συχνότητας είναι 1 hertz (Hz). 1 hertz αντιστοιχεί σε μια πλήρη (στη μία ή την άλλη κατεύθυνση) ταλάντωση, που συμβαίνει σε ένα δευτερόλεπτο.
Περίοδοςείναι ο χρόνος (οι) κατά τον οποίο συμβαίνει μια πλήρης ταλάντωση. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα των ταλαντώσεων τόσο μικρότερη είναι η περίοδός τους, δηλ. f=1/T. Έτσι, η συχνότητα των ταλαντώσεων είναι μεγαλύτερη, όσο μικρότερη είναι η περίοδος τους και αντίστροφα. Η ανθρώπινη φωνή δημιουργεί ηχητικές δονήσεις με συχνότητα από 80 έως 12.000 Hz και το αυτί αντιλαμβάνεται ηχητικές δονήσεις στην περιοχή από 16-20.000 Hz.
ΠλάτοςΗ δόνηση είναι η μεγαλύτερη απόκλιση ενός ταλαντούμενου σώματος από την αρχική (ήσυχη) θέση του. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος της δόνησης, τόσο πιο δυνατός είναι ο ήχος. Οι ήχοι της ανθρώπινης ομιλίας είναι πολύπλοκες ηχητικές δονήσεις, που αποτελούνται από έναν ή άλλο αριθμό απλών δονήσεων, που ποικίλλουν σε συχνότητα και πλάτος. Κάθε ήχος ομιλίας έχει το δικό του μοναδικό συνδυασμό δονήσεων διαφορετικών συχνοτήτων και πλάτους. Επομένως, το σχήμα των δονήσεων ενός ήχου ομιλίας είναι αισθητά διαφορετικό από το σχήμα ενός άλλου, το οποίο δείχνει γραφήματα δονήσεων κατά την προφορά των ήχων a, o και y.

Ένα άτομο χαρακτηρίζει οποιουσδήποτε ήχους σύμφωνα με την αντίληψή του κατά επίπεδο έντασης και τόνου.

Ο κόσμος είναι γεμάτος με μια μεγάλη ποικιλία ήχων: το χτύπημα των ρολογιών και το βουητό των μηχανών, το θρόισμα των φύλλων και το ουρλιαχτό του ανέμου, το τραγούδι των πουλιών και οι φωνές των ανθρώπων. Οι άνθρωποι άρχισαν να μαντεύουν για το πώς γεννιούνται οι ήχοι και τι είναι πριν από πολύ καιρό. Ακόμη και ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και εγκυκλοπαιδιστής Αριστοτέλης, βασισμένος σε παρατηρήσεις, εξήγησε σωστά τη φύση του ήχου, πιστεύοντας ότι ένα ηχητικό σώμα δημιουργεί εναλλασσόμενη συμπίεση και αραίωση του αέρα. Πέρυσι ο συγγραφέας εργάστηκε πάνω στο πρόβλημα της φύσης του ήχου και ολοκλήρωσε ερευνητική εργασία: «In the World of Sounds», στο οποίο οι συχνότητες ήχου μιας μουσικής κλίμακας υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας ένα ποτήρι νερό.

Ο ήχος χαρακτηρίζεται από μεγέθη: συχνότητα, μήκος κύματος και ταχύτητα. Χαρακτηρίζεται επίσης από πλάτος και όγκο. Ως εκ τούτου, ζούμε σε έναν ποικιλόμορφο κόσμο ήχων και την ποικιλία των αποχρώσεων του.

Στο τέλος της προηγούμενης έρευνάς μου, είχα μια θεμελιώδη ερώτηση: υπάρχουν τρόποι για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του ήχου στο σπίτι; Επομένως, μπορούμε να διατυπώσουμε το πρόβλημα: πρέπει να βρούμε τρόπους ή έναν τρόπο να προσδιορίσουμε την ταχύτητα του ήχου.

Θεωρητικά θεμέλια του δόγματος του ήχου

Ο κόσμος των ήχων

Ντο-ρε-μι-φα-σολ-λα-σι

Γάμμα ήχων. Υπάρχουν ανεξάρτητα από το αυτί; Είναι αυτά μόνο υποκειμενικές αισθήσεις, και τότε ο ίδιος ο κόσμος σιωπά, ή είναι μια αντανάκλαση της πραγματικής πραγματικότητας στη συνείδησή μας; Αν το τελευταίο, τότε ακόμα και χωρίς εμάς ο κόσμος θα κουδουνίσει με μια συμφωνία ήχων.

Ο θρύλος αποδίδει επίσης στον Πυθαγόρα (582-500 π.Χ.) την ανακάλυψη αριθμητικών σχέσεων που αντιστοιχούν σε διαφορετικά μουσικούς ήχους. Περνώντας από ένα σφυρηλάτηση όπου αρκετοί εργάτες σφυρηλάτησαν το σίδερο, ο Πυθαγόρας παρατήρησε ότι οι ήχοι ήταν σε αναλογία πέμπτης, τέταρτης και οκτάβας. Μπαίνοντας στο σφυρήλατο, πείστηκε ότι το σφυρί που έδινε την οκτάβα, σε σύγκριση με το βαρύτερο σφυρί, είχε βάρος ίσο με το 1/2 του τελευταίου, το σφυρί που έδωσε το πέμπτο είχε βάρος ίσο με 2/3 και το Το τέταρτο είχε βάρος ίσο με τα 3/4 του βαριού σφυριού. Επιστρέφοντας στο σπίτι, ο Πυθαγόρας κρέμασε χορδές με βάρη ανάλογα με το 1/2: 2/3: 3/4 στα άκρα και φέρεται να διαπίστωσε ότι οι χορδές, όταν χτυπούσαν, παρήγαγαν τα ίδια μουσικά διαστήματα. Σωματικά, ο θρύλος δεν αντέχει στην κριτική, το αμόνι, όταν χτυπηθεί από διαφορετικά σφυριά, παράγει τον ίδιο και τον ίδιο τόνο και οι νόμοι της δόνησης της χορδής δεν επιβεβαιώνουν τον μύθο. Αλλά, σε κάθε περίπτωση, ο θρύλος μιλά για τις αρχαίες διδασκαλίες της αρμονίας. Τα πλεονεκτήματα των Πυθαγορείων στον χώρο της μουσικής είναι αναμφισβήτητα. Σκέφτηκαν τη γόνιμη ιδέα να μετρήσουν τον τόνο μιας χορδής που ηχεί μετρώντας το μήκος της. Γνώριζαν τη συσκευή "μονόχορδα" - ένα κουτί από σανίδες κέδρου με ένα τεντωμένο κορδόνι στο καπάκι. Όταν χτυπάτε μια χορδή, παράγει έναν συγκεκριμένο τόνο. Εάν χωρίσετε τη χορδή σε δύο τμήματα, στηρίζοντας την με ένα τριγωνικό μανταλάκι στη μέση, θα παράγει υψηλότερο τόνο. Ακούγεται τόσο παρόμοιο με τον κύριο τόνο που όταν ακούγονται ταυτόχρονα σχεδόν συγχωνεύονται σε έναν τόνο. Η σχέση δύο τόνων στη μουσική είναι ένα διάστημα. Όταν η αναλογία μήκους χορδής είναι 1/2:1, το διάστημα ονομάζεται οκτάβα. Το πέμπτο και τέταρτο μεσοδιάστημα που γνωρίζει ο Πυθαγόρας λαμβάνεται εάν το μανταλάκι του μονόχορδου μετακινηθεί έτσι ώστε να χωρίσει τα 2/3 ή τα 3/4 των χορδών, αντίστοιχα.

Όσο για τον αριθμό επτά, συνδέεται με κάποια ακόμη πιο αρχαία και μυστηριώδη ιδέα για άτομα ημιθρησκευτικής, ημι-μυστικιστικής φύσης. Πιθανότατα, όμως, αυτό οφείλεται σε αστρονομική διαίρεση σεληνιακός μήναςγια τέσσερις επταήμερες εβδομάδες. Αυτός ο αριθμός εμφανίζεται εδώ και χιλιάδες χρόνια σε διάφορους θρύλους. Έτσι, το βρίσκουμε σε έναν αρχαίο πάπυρο, τον οποίο έγραψε ο Αιγύπτιος Ahmes το 2000 π.Χ. Αυτό το περίεργο έγγραφο έχει τον τίτλο: «Οδηγίες για την απόκτηση της γνώσης όλων των μυστικών πραγμάτων». Μεταξύ άλλων, βρίσκουμε εκεί ένα μυστηριώδες πρόβλημα που ονομάζεται «σκάλες». Μιλάει για μια κλίμακα αριθμών που αντιπροσωπεύει τις δυνάμεις του αριθμού επτά: 7, 49, 343, 2401, 16.807 Κάτω από κάθε αριθμό υπάρχει μια ιερογλυφική εικόνα: γάτα, ποντίκι, κριθάρι, μέτρο. Ο πάπυρος δεν παρέχει ένδειξη για αυτό το πρόβλημα. Οι σύγχρονοι ερμηνευτές του παπύρου Ahmes αποκρυπτογραφούν την κατάσταση του προβλήματος ως εξής: Επτά άτομα έχουν επτά γάτες, κάθε γάτα τρώει επτά ποντίκια, κάθε ποντίκι μπορεί να φάει επτά στάχυα κριθαριού, κάθε στάχυ μπορεί να καλλιεργήσει επτά μεζούρες σιτηρών. Πόσο σιτηρά θα εξοικονομήσουν οι γάτες; Γιατί όχι πρόβλημα με το περιεχόμενο παραγωγής, που προτάθηκε πριν από 40 αιώνες;

Η σύγχρονη ευρωπαϊκή μουσική κλίμακα έχει επτά τόνους, αλλά όχι πάντα και δεν είχαν όλοι οι λαοί επταφωνική κλίμακα. Έτσι, για παράδειγμα, σε αρχαία ΚίναΧρησιμοποιήθηκε μια κλίμακα πέντε τόνων. Για λόγους ομοιομορφίας συντονισμού, το ύψος αυτού του τόνου αναφοράς πρέπει να δηλώνεται αυστηρά με διεθνή συμφωνία. Από το 1938, ένας τόνος που αντιστοιχεί σε συχνότητα 440 Hz (440 δονήσεις ανά δευτερόλεπτο) έχει υιοθετηθεί ως ένας τέτοιος θεμελιώδης τόνος. Αρκετοί τόνοι που ακούγονται ταυτόχρονα σχηματίζουν μια μουσική συγχορδία. Τα άτομα με το λεγόμενο απόλυτο ύψος μπορούν να ακούσουν μεμονωμένους τόνους σε μια συγχορδία.

Εσείς, φυσικά, γνωρίζετε κυρίως τη δομή του ανθρώπινου αυτιού. Ας το θυμηθούμε εν συντομία. Το αυτί αποτελείται από τρία μέρη: 1) το εξωτερικό αυτί, που τελειώνει με το τύμπανο. 2) το μέσο αυτί, το οποίο, με τη βοήθεια τριών ακουστικών οστών: του σφυρού, του κολπίσκου και των ραβδώσεων, μεταδίδει τους κραδασμούς του τυμπάνου στο έσω αυτί. 3) το εσωτερικό αυτί, ή λαβύρινθος, αποτελείται από τα ημικυκλικά κανάλια και τον κοχλία. Ο κοχλίας είναι μια συσκευή λήψης ήχου. Εσωτερικό αυτίγεμάτο με υγρό (λέμφο), τίθεται σε ταλαντωτική κίνηση από χτυπήματα του αναβολέα στη μεμβράνη, σφίγγοντας το οβάλ παράθυρο στην οστέινη κάψουλα του λαβύρινθου. Στο διάφραγμα που χωρίζει τον κοχλία σε δύο μέρη, σε όλο το μήκος του, βρίσκονται σε εγκάρσιες σειρές οι λεπτότερες νευρικές ίνες σταδιακά αυξανόμενου μήκους.

Ο κόσμος των ήχων είναι πραγματικός! Αλλά, φυσικά, δεν πρέπει να πιστεύει κανείς ότι αυτός ο κόσμος προκαλεί ακριβώς τις ίδιες αισθήσεις σε όλους. Το να ρωτάτε εάν οι άλλοι άνθρωποι αντιλαμβάνονται τους ήχους με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως εσείς δεν είναι ένας επιστημονικός τρόπος να θέσετε την ερώτηση.

1. 2. Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις

Αυτό που έχουν όλοι οι ήχοι κοινό είναι ότι τα σώματα που τους δημιουργούν, δηλαδή οι πηγές του ήχου, δονούνται.

Ένας ελαστικός μεταλλικός χάρακας στερεωμένος σε μέγγενη θα κάνει έναν ήχο εάν το ελεύθερο μέρος του, το μήκος του οποίου επιλέγεται με συγκεκριμένο τρόπο, τεθεί σε ταλαντωτική κίνηση. ΣΕ σε αυτή την περίπτωσηΟι δονήσεις της ηχητικής πηγής είναι εμφανείς.

Έρευνες έχουν δείξει ότι το ανθρώπινο αυτί είναι ικανό να αντιλαμβάνεται ως ηχητικές μηχανικές δονήσεις σωμάτων που συμβαίνουν με συχνότητα από 20 Hz έως 20.000 Hz. Επομένως, οι δονήσεις των οποίων οι συχνότητες βρίσκονται σε αυτό το εύρος ονομάζονται ήχος.

Οι μηχανικοί κραδασμοί των οποίων η συχνότητα υπερβαίνει τα 20.000 Hz ονομάζονται υπερήχοι και οι δονήσεις με συχνότητες μικρότερες από 20 Hz ονομάζονται υπέρηχοι.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα υποδεικνυόμενα όρια του εύρους ήχου είναι αυθαίρετα, καθώς εξαρτώνται από την ηλικία των ατόμων και τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του ακουστικού βαρηκοΐας τους. Συνήθως, με την ηλικία, το ανώτερο όριο συχνότητας των αντιληπτών ήχων μειώνεται σημαντικά - μερικοί ηλικιωμένοι μπορούν να ακούσουν ήχους με συχνότητες που δεν υπερβαίνουν τα 6000 Hz. Τα παιδιά, αντίθετα, μπορούν να αντιληφθούν ήχους των οποίων η συχνότητα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από 20.000 Hz.

Δονήσεις με συχνότητες μεγαλύτερες από 20.000 Hz ή μικρότερες από 20 Hz ακούγονται από ορισμένα ζώα.

Ο κόσμος είναι γεμάτος με μια μεγάλη ποικιλία ήχων: το χτύπημα των ρολογιών και το βουητό των μηχανών, το θρόισμα των φύλλων και το ουρλιαχτό του ανέμου, το τραγούδι των πουλιών και οι φωνές των ανθρώπων. Οι άνθρωποι άρχισαν να μαντεύουν για το πώς γεννιούνται οι ήχοι και τι είναι πριν από πολύ καιρό. Παρατήρησαν, για παράδειγμα, ότι ο ήχος δημιουργείται από σώματα που δονούνται στον αέρα. Ακόμη και ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και εγκυκλοπαιδιστής Αριστοτέλης, βασισμένος σε παρατηρήσεις, εξήγησε σωστά τη φύση του ήχου, πιστεύοντας ότι ένα ηχητικό σώμα δημιουργεί εναλλασσόμενη συμπίεση και αραίωση του αέρα. Έτσι, μια δονούμενη χορδή είτε συμπιέζει είτε σπανίζει τον αέρα και χάρη στην ελαστικότητα του αέρα, αυτά τα εναλλασσόμενα φαινόμενα μεταδίδονται περαιτέρω στο διάστημα - από στρώμα σε στρώμα, προκύπτουν ελαστικά κύματα. Όταν φτάνουν στο αυτί μας, προσκρούουν στα τύμπανα και προκαλούν την αίσθηση του ήχου.

Με την ακοή, ένα άτομο αντιλαμβάνεται ελαστικά κύματα με συχνότητα που κυμαίνεται από περίπου 16 Hz έως 20 kHz (1 Hz - 1 δόνηση ανά δευτερόλεπτο). Σύμφωνα με αυτό, τα ελαστικά κύματα σε οποιοδήποτε μέσο, οι συχνότητες των οποίων βρίσκονται εντός των καθορισμένων ορίων, ονομάζονται ηχητικά κύματα ή απλά ήχοι. Σε αέρα σε θερμοκρασία 0°C και κανονική πίεση, ο ήχος ταξιδεύει με ταχύτητα 330 m/s.

Οι έννοιες του τόνου και της χροιάς του ήχου είναι επίσης σημαντικές στη μελέτη του ήχου. Οποιοσδήποτε πραγματικός ήχος, είτε είναι ανθρώπινη φωνή είτε το παίξιμο ενός μουσικού οργάνου, δεν είναι μια απλή αρμονική δόνηση, αλλά ένα περίεργο μείγμα πολλών αρμονικών δονήσεων με ένα συγκεκριμένο σύνολο συχνοτήτων. Αυτός με τη χαμηλότερη συχνότητα ονομάζεται θεμελιώδης τόνος, οι άλλοι - επισημάνσεις. Ο διαφορετικός αριθμός φθόγγων που ενυπάρχουν σε έναν συγκεκριμένο ήχο του δίνει έναν ιδιαίτερο χρωματισμό - χροιά. Η διαφορά μεταξύ του ενός ηχοχρώματος και του άλλου καθορίζεται όχι μόνο από τον αριθμό, αλλά και από την ένταση των αποχρώσεων που συνοδεύουν τον ήχο του κύριου τόνου. Με τη χροιά, διακρίνουμε εύκολα τους ήχους ενός βιολιού και ενός πιάνου, μιας κιθάρας και ενός φλάουτου και αναγνωρίζουμε τις φωνές οικείων ανθρώπων.

1. 4. Το ύψος και η χροιά του ήχου

Ας κάνουμε δύο διαφορετικές χορδές να ακούγονται σε κιθάρα ή μπαλαλάικα. Θα ακούσουμε διαφορετικούς ήχους: ο ένας είναι χαμηλότερος, ο άλλος είναι υψηλότερος. Οι ήχοι της αντρικής φωνής είναι χαμηλότεροι από τους ήχους μιας γυναικείας φωνής, οι ήχοι ενός μπάσου είναι χαμηλότεροι από εκείνους ενός τενόρου και οι ήχοι μιας σοπράνο είναι υψηλότεροι από ένα άλτο.

Από τι εξαρτάται το ύψος του ήχου;

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το ύψος του ήχου εξαρτάται από τη συχνότητα της δόνησης: όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δόνησης της πηγής ήχου, τόσο υψηλότερος είναι ο ήχος που παράγει.

Ένας καθαρός τόνος είναι ο ήχος μιας πηγής που ταλαντώνεται σε μια συχνότητα.

Ήχοι από άλλες πηγές (για παράδειγμα, οι ήχοι διαφόρων μουσικών οργάνων, οι φωνές των ανθρώπων, ο ήχος μιας σειρήνας και πολλοί άλλοι) είναι μια συλλογή δονήσεων διαφορετικές συχνότητες, δηλαδή ένα σύνολο καθαρών τόνων.

Η χαμηλότερη (δηλαδή η μικρότερη) συχνότητα ενός τέτοιου πολύπλοκου ήχου ονομάζεται θεμελιώδης συχνότητα και ο αντίστοιχος ήχος ενός συγκεκριμένου τόνου ονομάζεται θεμελιώδης τόνος (μερικές φορές απλά ονομάζεται τόνος). Το ύψος ενός σύνθετου ήχου καθορίζεται ακριβώς από το ύψος του θεμελιώδους τόνου του.

Όλοι οι άλλοι τόνοι ενός σύνθετου ήχου ονομάζονται υπέρηχοι. Οι υπέρηχοι καθορίζουν τη χροιά ενός ήχου, δηλαδή την ποιότητά του που μας επιτρέπει να διακρίνουμε τους ήχους ορισμένων πηγών από τους ήχους άλλων. Για παράδειγμα, διακρίνουμε εύκολα τον ήχο ενός πιάνου από τον ήχο του βιολιού, ακόμα κι αν αυτοί οι ήχοι έχουν το ίδιο ύψος, δηλαδή την ίδια θεμελιώδη συχνότητα. Η διαφορά μεταξύ αυτών των ήχων οφείλεται σε ένα διαφορετικό σύνολο επισημάνσεων.

Έτσι, το ύψος ενός ήχου καθορίζεται από τη συχνότητα του θεμελιώδους τόνου του: όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα του θεμελιώδους τόνου, τόσο υψηλότερος είναι ο ήχος.

Η χροιά ενός ήχου καθορίζεται από το σύνολο των αποχρώσεων του.

1. 5. Γιατί υπάρχουν διαφορετικοί ήχοι;

Οι ήχοι διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την ένταση, το ύψος και την ηχόχρωμα. Η ένταση του ήχου εξαρτάται εν μέρει από την απόσταση του αυτιού του ακροατή από το ηχητικό αντικείμενο και εν μέρει από το πλάτος της δόνησης του τελευταίου. Η λέξη πλάτος σημαίνει την απόσταση που διανύει ένα σώμα από το ένα ακραίο σημείο στο άλλο κατά τις ταλαντώσεις του. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η απόσταση, τόσο πιο δυνατός είναι ο ήχος.

Το ύψος ενός ήχου εξαρτάται από την ταχύτητα ή τη συχνότητα δόνησης του σώματος. Όσο περισσότερες δονήσεις κάνει ένα αντικείμενο σε ένα δευτερόλεπτο, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ήχος που παράγει.

Ωστόσο, δύο ήχοι που είναι ακριβώς οι ίδιοι σε ένταση και ύψος μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους. Η μουσικότητα ενός ήχου εξαρτάται από τον αριθμό και τη δύναμη των αποχρώσεων που υπάρχουν σε αυτόν. Εάν μια χορδή βιολιού γίνει να δονείται σε όλο της το μήκος έτσι ώστε να μην υπάρχουν πρόσθετοι κραδασμοί, τότε θα ακουστεί ο χαμηλότερος τόνος που μπορεί να παράγει. Αυτός ο τόνος ονομάζεται κύριος τόνος. Ωστόσο, εάν προκύψουν πρόσθετες διακυμάνσεις σε αυτό μεμονωμένα μέρη, τότε θα εμφανιστούν πρόσθετες υψηλότερες σημειώσεις. Σε αρμονία με τον κύριο τόνο, θα δημιουργήσουν έναν ιδιαίτερο ήχο βιολιού. Αυτές οι υψηλότερες νότες σε σύγκριση με τον κύριο τόνο ονομάζονται υπέρηχοι. Καθορίζουν τη χροιά ενός συγκεκριμένου ήχου.

1. 6. Αντανάκλαση και διάδοση διαταραχών.

Μια διαταραχή μέρους ενός τεντωμένου ελαστικού σωλήνα ή ελατηρίου κινείται κατά μήκος του. Όταν μια διαταραχή φτάσει στο άκρο του σωλήνα, αντανακλάται ανεξάρτητα από το αν το άκρο του σωλήνα είναι σταθερό ή ελεύθερο. Το συγκρατημένο άκρο τραβιέται απότομα προς τα πάνω και στη συνέχεια φέρεται στην αρχική του θέση. Η κορυφογραμμή που σχηματίζεται στον σωλήνα κινείται κατά μήκος του σωλήνα προς τον τοίχο, όπου αντανακλάται. Σε αυτή την περίπτωση, το ανακλώμενο κύμα έχει το σχήμα κοιλότητας, δηλ. βρίσκεται κάτω από τη μέση θέση του σωλήνα, ενώ ο αρχικός αντικόμβος ήταν πάνω. Ποιος είναι ο λόγος αυτής της διαφοράς; Φανταστείτε την άκρη ενός ελαστικού σωλήνα στερεωμένου στον τοίχο. Επειδή είναι σταθερό, δεν μπορεί να κινηθεί. Η ανοδική δύναμη της εισερχόμενης ώθησης τείνει να την αναγκάσει να κινηθεί προς τα πάνω. Ωστόσο, δεδομένου ότι δεν μπορεί να κινηθεί, πρέπει να υπάρχει μια ίση και αντίθετη προς τα κάτω δύναμη που προέρχεται από το στήριγμα και εφαρμόζεται στο άκρο του ελαστικού σωλήνα, και επομένως η ανακλώμενη ώθηση βρίσκεται με τον αντικόμβο προς τα κάτω. Η διαφορά φάσης μεταξύ των ανακλώμενων και των αρχικών παλμών είναι 180°.

1. 7. Μόνιμα κύματα

Όταν το χέρι που κρατά τον κοπτικό σωλήνα κινείται πάνω-κάτω και η συχνότητα της κίνησης αυξάνεται σταδιακά, επιτυγχάνεται ένα σημείο στο οποίο λαμβάνεται ένας μόνο αντικόμβος. Μια περαιτέρω αύξηση της συχνότητας της δόνησης του χεριού θα οδηγήσει στο σχηματισμό ενός διπλού αντικόμβου. Αν μετρήσετε τη συχνότητα των κινήσεων των χεριών, θα δείτε ότι η συχνότητά τους έχει διπλασιαστεί. Δεδομένου ότι είναι δύσκολο να μετακινήσετε το χέρι σας πιο γρήγορα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μηχανικό δονητή.

Τα κύματα που παράγονται ονομάζονται στάσιμα ή ακίνητα. Σχηματίζονται επειδή το ανακλώμενο κύμα υπερτίθεται στο προσπίπτον.

ΣΕ αυτή τη μελέτηΥπάρχουν δύο κύματα: προσπίπτοντα και ανακλώμενα. Έχουν την ίδια συχνότητα, πλάτος και μήκος κύματος, αλλά ταξιδεύουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Πρόκειται για κύματα που ταξιδεύουν, αλλά παρεμβαίνουν μεταξύ τους και έτσι δημιουργούν στάσιμα κύματα. Αυτό έχει τις ακόλουθες συνέπειες: α) όλα τα σωματίδια σε κάθε μισό μήκος κύματος ταλαντώνονται σε φάση, δηλαδή όλα κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση την ίδια στιγμή. β) κάθε σωματίδιο έχει πλάτος διαφορετικό από το πλάτος του επόμενου σωματιδίου. γ) η διαφορά φάσης μεταξύ των κραδασμών των σωματιδίων του ενός ημικύματος και των δονήσεων των σωματιδίων του επόμενου ημικύματος είναι 180°. Αυτό σημαίνει απλώς ότι είτε αποκλίνουν όσο το δυνατόν περισσότερο προς αντίθετες κατευθύνσεις ταυτόχρονα, είτε αν βρεθούν στη μεσαία θέση, αρχίζουν να κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις.

Μερικά σωματίδια δεν κινούνται (έχουν μηδενικό πλάτος) επειδή οι δυνάμεις που ασκούν πάνω τους είναι πάντα ίσες και αντίθετες. Αυτά τα σημεία ονομάζονται κομβικά σημεία ή κόμβοι και η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κόμβων είναι το μισό του μήκους κύματος, δηλαδή 1\2 λ.

Η μέγιστη κίνηση εμφανίζεται σε σημεία και το πλάτος αυτών των σημείων είναι διπλάσιο από το πλάτος του προσπίπτοντος κύματος. Αυτά τα σημεία ονομάζονται αντικόμβοι και η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών αντικόμβων είναι το μισό του μήκους κύματος. Η απόσταση μεταξύ του κόμβου και του επόμενου αντικόμβου είναι το ένα τέταρτο του μήκους κύματος, δηλαδή 1\4λ.

Ένα στάσιμο κύμα είναι διαφορετικό από ένα κύμα που ταξιδεύει. Σε ένα κινούμενο κύμα: α) όλα τα σωματίδια έχουν το ίδιο πλάτος ταλάντωσης. β) κάθε σωματίδιο δεν βρίσκεται σε φάση με το επόμενο.

1. 8. Σωλήνας συντονισμού.

Ο σωλήνας συντονισμού είναι ένας στενός σωλήνας στον οποίο δημιουργούνται δονήσεις της στήλης αέρα. Για να αλλάξετε το μήκος της στήλης αέρα, χρησιμοποιήστε διαφορετικούς τρόπους, για παράδειγμα αλλαγές στη στάθμη του νερού σε έναν σωλήνα. Το κλειστό άκρο του σωλήνα είναι ένας κόμπος επειδή ο αέρας που έρχεται σε επαφή με αυτόν είναι ακίνητος. Το ανοιχτό άκρο του σωλήνα είναι πάντα ένας αντικόμβος, αφού το πλάτος των κραδασμών είναι το μέγιστο εδώ. Υπάρχει ένας κόμβος και ένας αντικόμβος. Το μήκος του σωλήνα είναι περίπου το ένα τέταρτο του μήκους του στάσιμου κύματος.

Προκειμένου να φανεί ότι το μήκος της στήλης αέρα είναι αντιστρόφως ανάλογο με τη συχνότητα του κύματος, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μια σειρά από διχάλες συντονισμού. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ένα μικρό ηχείο συνδεδεμένο σε βαθμονομημένο ταλαντωτή ηχητική συχνότητα, αντί για πηρούνια συντονισμού σταθερής συχνότητας. Αντί για σωλήνες νερού, χρησιμοποιείται ένας μακρύς σωλήνας με έμβολο, καθώς αυτό διευκολύνει την επιλογή του μήκους των στηλών αέρα. Μια σταθερή πηγή ήχου τοποθετείται κοντά στο άκρο του σωλήνα και τα μήκη συντονισμού της στήλης αέρα λαμβάνονται για συχνότητες 300 Hz, 350 Hz, 400 Hz, 450 Hz, 500 Hz, 550 Hz και 600 Hz.

Όταν χύνεται νερό σε ένα μπουκάλι, παράγεται ένας συγκεκριμένος τόνος ήχου καθώς ο αέρας στο μπουκάλι αρχίζει να δονείται. Το ύψος αυτού του τόνου αυξάνεται καθώς μειώνεται ο όγκος του αέρα στο μπουκάλι. Κάθε μπουκάλι έχει μια συγκεκριμένη φυσική συχνότητα και όταν φυσάτε πάνω από τον ανοιχτό λαιμό του μπουκαλιού, μπορεί επίσης να παραχθεί ένας ήχος.

Στην αρχή του πολέμου του 1939-1945. οι προβολείς επικεντρώθηκαν σε αεροσκάφη που χρησιμοποιούν εξοπλισμό που λειτουργούσε στην ηχητική εμβέλεια. Για να μην επικεντρωθούν, κάποια πληρώματα πέταξαν άδεια μπουκάλια έξω από τα αεροπλάνα όταν βρέθηκαν στο προσκήνιο. Οι δυνατοί ήχοι από μπουκάλια που έπεφταν έγιναν αντιληπτοί από τον δέκτη και οι προβολείς έχασαν την εστίαση

1. 9. Πνευστικά μουσικά όργανα.

Οι ήχοι που παράγονται από τα πνευστά εξαρτώνται από τα στάσιμα κύματα που προκύπτουν στους σωλήνες. Ο τόνος εξαρτάται από το μήκος του σωλήνα και τον τύπο της δόνησης του αέρα στο σωλήνα.

Για παράδειγμα, ένας ανοιχτός σωλήνας οργάνων. Ο αέρας διοχετεύεται στον σωλήνα μέσω της οπής και χτυπά μια απότομη προεξοχή. Αυτό προκαλεί δόνηση του αέρα στο σωλήνα. Δεδομένου ότι και τα δύο άκρα του σωλήνα είναι ανοιχτά, υπάρχει πάντα ένας αντικόμβος σε κάθε άκρο. Ο απλούστερος τύπος ταλάντωσης είναι αυτός όπου υπάρχει ένας αντικόμβος σε κάθε άκρο και ένας κόμβος στη μέση. Αυτές είναι θεμελιώδεις δονήσεις και το μήκος του σωλήνα είναι περίπου το μισό του μήκους κύματος. Θεμελιώδης συχνότητα =c/2l, όπου c είναι η ταχύτητα του ήχου και l το μήκος του σωλήνα.

Ένας κλειστός σωλήνας οργάνου έχει ένα πώμα στο άκρο, που σημαίνει ότι το άκρο του σωλήνα είναι κλειστό. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει πάντα ένας κόμβος σε αυτό το άκρο. Είναι προφανές ότι: α) η θεμελιώδης συχνότητα ενός κλειστού σωλήνα είναι η μισή από τη θεμελιώδη συχνότητα ενός ανοιχτού σωλήνα ίδιου μήκους. β) μόνο περίεργοι τόνοι μπορούν να σχηματιστούν με κλειστό σωλήνα. Έτσι, το τονικό εύρος ενός ανοιχτού σωλήνα είναι μεγαλύτερο από αυτό ενός κλειστού σωλήνα.

Οι φυσικές συνθήκες αλλάζουν τον ήχο των μουσικών οργάνων. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί αύξηση της ταχύτητας του ήχου στον αέρα και, ως εκ τούτου, αύξηση της βασικής συχνότητας. Το μήκος του σωλήνα αυξάνεται επίσης ελαφρώς, προκαλώντας μείωση της συχνότητας. Όταν παίζουν ένα όργανο, για παράδειγμα σε μια εκκλησία, οι ερμηνευτές ζητούν να ενεργοποιηθεί η θερμότητα, ώστε το όργανο να μπορεί να ηχεί στην κανονική του θερμοκρασία. Τα έγχορδα όργανα διαθέτουν χειριστήρια τάσης χορδών. Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε κάποια διαστολή της χορδής και σε μείωση της τάσης.

Κεφάλαιο 2. Πρακτικό μέρος

2. 1. Μέθοδος για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του ήχου με τη χρήση σωλήνα συντονισμού.

Η συσκευή φαίνεται στο σχήμα. Ο σωλήνας συντονισμού είναι ένας μακρόστενος σωλήνας Α που συνδέεται με τη δεξαμενή Β μέσω ενός ελαστικού σωλήνα. Υπάρχει νερό και στους δύο σωλήνες. Όταν το Β είναι ανυψωμένο, το μήκος της στήλης αέρα στο Α μειώνεται και όταν το Β χαμηλώνει, το μήκος της στήλης αέρα στο Α αυξάνεται. Τοποθετήστε μια ταλαντευόμενη διχάλα συντονισμού πάνω από το Α όταν το μήκος της στήλης αέρα στο Α είναι πρακτικά μηδέν. Δεν θα ακούσετε κανέναν ήχο. Καθώς το μήκος της στήλης αέρα στο Α αυξάνεται, θα ακούσετε τον ήχο να εντείνεται, να φτάσει στο μέγιστο και στη συνέχεια να αρχίσει να ξεθωριάζει. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία, ρυθμίζοντας το B έτσι ώστε το μήκος της στήλης αέρα στο Α να παράγει μέγιστο ήχο. Στη συνέχεια μετρήστε το μήκος l1 της στήλης αέρα.

Ακούγεται ένας δυνατός ήχος επειδή η φυσική συχνότητα μιας στήλης αέρα μήκους l1 είναι ίση με τη φυσική συχνότητα της διχάλας συντονισμού και επομένως η στήλη αέρα δονείται ταυτόχρονα με αυτήν. Βρήκατε την πρώτη θέση συντονισμού. Στην πραγματικότητα, το μήκος του ταλαντούμενου αέρα είναι κάπως μεγαλύτερο από τη στήλη αέρα στο Α.

Αν παραλείψετε. Σε ακόμα χαμηλότερα επίπεδα, ώστε να αυξάνεται το μήκος της στήλης αέρα, θα βρείτε μια άλλη θέση στην οποία φτάνει ο ήχος μέγιστη αντοχή. Προσδιορίστε αυτή τη θέση με ακρίβεια και μετρήστε το μήκος l2 της στήλης αέρα. Αυτή είναι η δεύτερη θέση συντονισμού. Όπως και πριν, η κορυφή βρίσκεται στο ανοιχτό άκρο του σωλήνα και ο κόμβος στην επιφάνεια του νερού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο στην περίπτωση που φαίνεται στο σχήμα, οπότε το μήκος της στήλης αέρα στον σωλήνα είναι περίπου 3\4 μήκη κύματος (3\4 λ).

Αφαιρώντας τις δύο μετρήσεις προκύπτει:

3\4 λ - 1\4 λ = l2 - l1, επομένως, 1\2 λ = l2 - l1.

Άρα, c = ν λ = ν 2 (l2 - l1), όπου ν είναι η συχνότητα της διχάλας συντονισμού. Αυτός είναι ένας γρήγορος και αρκετά ακριβής τρόπος για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του ήχου στον αέρα.

2. 2. Πείραμα και υπολογισμοί.

Για να προσδιορίσουμε την ταχύτητα του ηχητικού κύματος, χρησιμοποιήσαμε παρακάτω εργαλείακαι εξοπλισμός:

Universal τρίποδο;

Γυάλινος σωλήνας με παχύ τοίχωμα, σφραγισμένος στο ένα άκρο, μήκους 1,2 μέτρων.

Πιρούνι συντονισμού, συχνότητα 440 Hz, σημείωση "A";

Σφυρί;

Μπουκάλι νερού?

Χάρακας μέτρησης.

Πρόοδος της μελέτης:

1. Συναρμολόγησα ένα τρίποδο στο οποίο στερέωσα τα δαχτυλίδια στον σύνδεσμο.

2. Τοποθετήστε τον γυάλινο σωλήνα σε ένα τρίποδο.

3. Προσθέτοντας νερό στο σωλήνα και συναρπαστικά ηχητικά κύματα σε ένα πιρούνι συντονισμού, δημιούργησε στάσιμα κύματα στο σωλήνα.

4. Πειραματικά πέτυχα τέτοιο ύψος της στήλης του νερού ώστε τα ηχητικά κύματα στον γυάλινο σωλήνα να ενισχύονται έτσι ώστε να παρατηρείται συντονισμός στον σωλήνα.

5. Μετρήθηκε το πρώτο μήκος του άκρου του σωλήνα χωρίς νερό - l2 = 58 cm = 0,58 m

6. Προστέθηκε ξανά νερό στο σωληνάριο. (Επαναλάβετε τα βήματα 3, 4, 5) – l1 = 19 cm = 0,19 m

7. Πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί χρησιμοποιώντας τον τύπο: c = ν λ = ν 2 (l2 - l1),

8. s = 440 Hz * 2 (0,58 m - 0,19 m) = 880 * 0,39 = 343,2 m\s

Το αποτέλεσμα της μελέτης είναι η ταχύτητα του ήχου = 343,2 m/s.

2. 3. Συμπεράσματα του πρακτικού μέρους

Χρησιμοποιώντας τον επιλεγμένο εξοπλισμό, προσδιορίστε την ταχύτητα του ήχου στον αέρα. Συγκρίναμε το αποτέλεσμα με την τιμή του πίνακα – 330 m/s. Η τιμή που προκύπτει είναι περίπου ίση με την τιμή του πίνακα. Οι αποκλίσεις οφείλονταν σε σφάλματα μέτρησης, ο δεύτερος λόγος: η πινακοποιημένη τιμή δίνεται σε θερμοκρασία 00C και στο διαμέρισμα η θερμοκρασία αέρα = 240C.

Ως εκ τούτου, μπορεί να εφαρμοστεί η προτεινόμενη μέθοδος για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του ήχου με τη χρήση σωλήνα συντονισμού.

Σύναψη.

Η δυνατότητα υπολογισμού και προσδιορισμού των χαρακτηριστικών του ήχου είναι πολύ χρήσιμη. Όπως προκύπτει από τη μελέτη, τα χαρακτηριστικά του ήχου: ένταση, πλάτος, συχνότητα, μήκος κύματος - αυτές οι τιμές είναι εγγενείς σε ορισμένους ήχους, από τους οποίους μπορούμε να καθορίσουμε τον ήχο που ακούμε αυτή τη στιγμή. Βρισκόμαστε ξανά αντιμέτωποι με ένα μαθηματικό μοτίβο ήχου. Αλλά αν και η ταχύτητα του ήχου μπορεί να υπολογιστεί, εξαρτάται από τη θερμοκρασία του δωματίου και τον χώρο όπου εμφανίζεται ο ήχος.

Έτσι, ο σκοπός της μελέτης εκπληρώθηκε.

Η ερευνητική υπόθεση επιβεβαιώθηκε, αλλά στο μέλλον είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα σφάλματα μέτρησης.

Με βάση αυτό, ολοκληρώθηκαν οι ερευνητικοί στόχοι:

Μελετημένος θεωρητικές βάσειςαυτή η ερώτηση?

Τα μοτίβα έχουν εντοπιστεί.

Οι απαραίτητες μετρήσεις έχουν ολοκληρωθεί.

Έχουν γίνει υπολογισμοί της ταχύτητας του ήχου.

Τα ληφθέντα αποτελέσματα υπολογισμού συγκρίθηκαν με τα υπάρχοντα δεδομένα πίνακα.

Δίνεται αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν.

Ως αποτέλεσμα της εργασίας: o Έμαθε να προσδιορίζει την ταχύτητα του ήχου χρησιμοποιώντας ένα σωλήνα συντονισμού. o Αντιμετώπισα το πρόβλημα των διαφορετικών ταχυτήτων ήχου σε διαφορετικές θερμοκρασίες, οπότε θα προσπαθήσω να διερευνήσω αυτό το θέμα στο εγγύς μέλλον.

Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις

Ήχος – πρόκειται για μηχανικά ελαστικά κύματα που διαδίδονται σε αέρια, υγρά και στερεά.

Πηγές ήχου - φυσικά σώματα που δονούνται, δηλ. τρέμουν ή δονούνται σε συχνότητα
από 16 έως 20.000 φορές το δευτερόλεπτο. Το δονούμενο σώμα μπορεί να είναι συμπαγές, για παράδειγμα, μια χορδή
ή ο φλοιός της γης, αέριος, για παράδειγμα, ένα ρεύμα αέρα σε πνευστά μουσικά όργανα
ή υγρό, για παράδειγμα, κύματα στο νερό.

Τόμος

10 dB – ψίθυρος

Ο ήχος μεγαλύτερος από 180 dB μπορεί να προκαλέσει ακόμη και ρήξη του τυμπάνου.

Υψηλοί ήχοιαντιπροσωπεύεται από κύματα υψηλής συχνότητας - για παράδειγμα, τραγούδι πουλιών.

Χαμηλοί ήχοιΑυτά είναι κύματα χαμηλής συχνότητας, όπως ο ήχος ενός μεγάλου κινητήρα φορτηγού.

Ηχητικά κύματα

Ηχητικά κύματα- Πρόκειται για ελαστικά κύματα που προκαλούν σε ένα άτομο την αίσθηση του ήχου.

Απαραίτητη προϋπόθεση για τη διάδοση των ηχητικών κυμάτων είναι η παρουσία ενός υλικού μέσου.Στο κενό, τα ηχητικά κύματα δεν διαδίδονται, αφού δεν υπάρχουν σωματίδια εκεί που μεταδίδουν την αλληλεπίδραση από την πηγή των δονήσεων.

Σε κάθε μέσο, ο ήχος ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες.

Ταχύτητα ήχου στον αέρα- περίπου 340 m/s.

Ταχύτητα ήχου στο νερό- 1500 m/s.

Ταχύτητα ήχου σε μέταλλα, χάλυβας- 5000 m/s.

ΠΙΡΟΥΝΙ

- Αυτό Μεταλλική πλάκα σε σχήμα U, τα άκρα του οποίου μπορεί να δονούνται μετά από χτύπημα.

Ε Χ Ο

Ένας δυνατός ήχος, που αντανακλάται από τα εμπόδια, επιστρέφει στην πηγή του ήχου μετά από λίγες στιγμές και ακούμε ηχώ.

Μερικά ζώα, όπως οι νυχτερίδες,
χρησιμοποιήστε επίσης το φαινόμενο της ανάκλασης του ήχου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο echolocation

Η ηχοεντοπισμός βασίζεται στην ιδιότητα της ανάκλασης του ήχου.

Υπέρηχος.

Χρησιμοποιείται ευρέως υπέρηχος στην υδροακουστική. Οι υπέρηχοι υψηλής συχνότητας απορροφώνται πολύ ασθενώς από το νερό και μπορούν να εξαπλωθούν σε δεκάδες χιλιόμετρα. Αν συναντήσουν τον βυθό, το παγόβουνο ή άλλο συμπαγές σώμα στο πέρασμά τους, αντανακλώνται και παράγουν μια ηχώ μεγάλης δύναμης. Με βάση αυτή την αρχή έχει σχεδιαστεί ένας ηχούς υπερήχων.

· Το φαινόμενο σύνθλιψης των υπερήχων χρησιμοποιείται για την κατασκευή συγκολλητηρίων υπερήχων.

Υπέρηχοι και η επίδρασή του στον άνθρωπο.

Οι δονήσεις με συχνότητες κάτω των 16 Hz ονομάζονται υπέρηχοι.

Στη φύση, ο υπέρηχος εμφανίζεται λόγω της κίνησης στροβιλισμού του αέρα στην ατμόσφαιρα ή ως αποτέλεσμα αργών δονήσεων διαφόρων σωμάτων. Ο υπέρηχος χαρακτηρίζεται από ασθενή απορρόφηση. Ως εκ τούτου, εξαπλώνεται σε μεγάλες αποστάσεις. Το ανθρώπινο σώμα αντιδρά οδυνηρά στις δονήσεις υπερήχων. Κάτω από εξωτερικές επιρροές που προκαλούνται από μηχανικούς κραδασμούς ή ηχητικά κύματα σε συχνότητες 4-8 Hz, ένα άτομο αισθάνεται την κίνηση των εσωτερικών οργάνων και σε συχνότητα 12 Hz - μια επίθεση θαλάσσιας ναυτίας.

· Υψηλότερη ένταση υπερηχητικές δονήσειςδημιουργούν μηχανές και μηχανισμούς που έχουν μεγάλες επιφάνειες που εκτελούν μηχανικές δονήσεις χαμηλής συχνότητας (υπέρηχοι μηχανικής προέλευσης) ή τυρβώδεις ροές αερίων και υγρών (υπέρηχοι αεροδυναμικής ή υδροδυναμικής προέλευσης).