Fale dźwiękowe. Źródła dźwięku. Charakterystyka dźwięku (Eryutkin E.S.). Wibracje dźwiękowe

Źródła dźwięku. Wibracje dźwiękowe

Człowiek żyje w świecie dźwięków. Dźwięk jest dla człowieka źródłem informacji. Ostrzega ludzi przed niebezpieczeństwem. Dźwięk w formie muzyki, śpiew ptaków sprawia nam przyjemność. Chętnie wysłuchamy osoby o miłym głosie. Dźwięki są ważne nie tylko dla ludzi, ale także dla zwierząt, którym dobre wychwytywanie dźwięku pomaga przetrwać.

Dźwięk Czy fale mechaniczno-sprężyste rozchodzą się w gazach, cieczach, ciałach stałych.

Przyczyna dźwięku - wibracje (wibracje) ciał, chociaż często są to wibracje niewidoczne dla naszych oczu.

Źródła dźwięku - ciała fizyczne które się zmieniają, tj. drgać lub wibrować z częstotliwością
od 16 do 20 000 razy na sekundę. Wibrujący korpus może być solidny, taki jak struna
lub skorupa Ziemska, w postaci gazowej, na przykład strumień powietrza w dętych instrumentach muzycznych
lub płynne, takie jak fale wodne.

Tom

Głośność zależy od amplitudy drgań fali dźwiękowej. Jednostką głośności jest 1 Bel (na cześć Alexandra Grahama Bella, wynalazcy telefonu). W praktyce głośność mierzy się w decybelach (dB). 1dB = 0,1B.

10 dB - szept;

20-30 dB - norma hałasu w pomieszczeniach mieszkalnych;
50 dBA- rozmowa o średniej głośności;
80 dni b - hałas pracującego silnika ciężarówki;
130 dBA- próg uczucie bólu

Dźwięki przekraczające 180 dB mogą nawet spowodować pęknięcie błony bębenkowej.

Wysokie dźwięki reprezentowane przez fale o wysokiej częstotliwości - na przykład śpiew ptaków.

Ciche dźwięki Są to fale o niskiej częstotliwości, takie jak dźwięk silnika dużej ciężarówki.

Fale dźwiękowe

Fale dźwiękowe- Są to elastyczne fale, które powodują, że osoba czuje dźwięk.

Fala dźwiękowa może przemieszczać się na różne odległości. Strzały armat słychać na 10-15 km, konie rżą i szczekają psy - na 2-3 km, a szepty są tylko kilka metrów dalej. Dźwięki te są przenoszone przez powietrze. Ale nie tylko powietrze może być przewodnikiem dźwięku.

Przykładając ucho do szyn, odgłos nadjeżdżającego pociągu można usłyszeć znacznie wcześniej iz większej odległości. Oznacza to, że metal przewodzi dźwięk szybciej i lepiej niż powietrze. Woda również dobrze przewodzi dźwięk. Po zanurzeniu się w wodzie wyraźnie słychać, jak kamienie uderzają o siebie, jak kamyki hałasują podczas surfowania.

Właściwość wody - dobre przewodzenie dźwięku - jest szeroko wykorzystywana do rozpoznania na morzu podczas wojny, a także do pomiaru głębokości morza.

Warunek konieczny propagacja fal dźwiękowych - obecność środowiska materialnego. W próżni fale dźwiękowe nie rozchodzą się, ponieważ nie ma cząstek przenoszących oddziaływanie ze źródła oscylacji.

Dlatego na Księżycu, z powodu braku atmosfery, panuje zupełna cisza. Nawet upadek meteorytu na jego powierzchnię nie jest słyszalny dla obserwatora.

W każdym środowisku dźwięk rozchodzi się z inną prędkością.

Prędkość dźwięku w powietrzu- ok. 340 m/s.

Prędkość dźwięku w wodzie- 1500 m/s.

Prędkość dźwięku w metalach, w stali- 5000 m/s.

W ciepłym powietrzu prędkość dźwięku jest większa niż w zimnym, co prowadzi do zmiany kierunku propagacji dźwięku.

WIDELEC

- to jest Metalowa płyta w kształcie litery U, których końce mogą wibrować po uderzeniu.

Opublikowany przez kamerton dźwięk jest bardzo słaby i słychać go tylko z niewielkiej odległości.
Rezonator- do wzmocnienia dźwięku służy drewniana skrzynka, na której można zamocować kamerton.
W tym przypadku promieniowanie dźwiękowe pochodzi nie tylko z kamertonu, ale także z powierzchni rezonatora.
Jednak czas trwania dźwięku kamertonu na rezonatorze będzie krótszy niż bez niego.

EXO

Głośny hałas, odbita od przeszkód, po kilku chwilach wraca do źródła dźwięku, a my słyszymy Echo.

Mnożąc prędkość dźwięku przez czas, jaki upłynął od jego powstania do jego powrotu, można określić dwukrotnie odległość od źródła dźwięku do przeszkody.
Ta metoda określania odległości od obiektów jest stosowana w echolokacja.

Na przykład niektóre zwierzęta nietoperze,
wykorzystaj również zjawisko odbicia dźwięku, stosując metodę echolokacji

Echolokacja opiera się na właściwości odbicia dźwięku.

Dźwięk - biegnąca fala mechaniczna na i przekazuje energię.
Jednak moc jednoczesnej rozmowy wszystkich ludzi na świecie jest niewiele większa niż moc jednego samochodu Moskwicza!

Ultradźwięk.

· Drgania o częstotliwościach przekraczających 20 000 Hz nazywane są ultradźwiękami. Ultradźwięki są szeroko stosowane w nauce i technologii.

· Ciecz wrze podczas przechodzenia fali ultradźwiękowej (kawitacja). To tworzy młot wodny. Ultradźwięki mogą odrywać kawałki od metalowych powierzchni i kruszyć ciała stałe. Niemieszalne ciecze można mieszać za pomocą ultradźwięków. Tak powstają emulsje olejowe. Pod wpływem ultradźwięków tłuszcz ulega zmydleniu. Urządzenia myjące opierają się na tej zasadzie.

· Powszechnie używany ultradźwięk w hydroakustyce. Ultradźwięki o wysokiej częstotliwości są bardzo słabo pochłaniane przez wodę i mogą rozchodzić się na dziesiątki kilometrów. Jeśli na swojej drodze napotka dno, górę lodową lub inne solidny, odbijają się i dają echo o dużej mocy. Na tej zasadzie działa echosonda ultradźwiękowa.

W metalu ultradźwięk rozprzestrzenia się z niewielką lub bez wchłaniania. Stosując metodę lokalizacji ultradźwiękowej możliwe jest wykrycie najmniejszych defektów wewnątrz części o dużej grubości.

· Miażdżące działanie ultradźwięków jest wykorzystywane do produkcji lutownic ultradźwiękowych.

Fale ultradźwiękowe wysłane ze statku odbijają się od zatopionego obiektu. Komputer wykrywa czas pojawienia się echa i określa lokalizację obiektu.

· Ultradźwięki są wykorzystywane w medycynie i biologii do echolokacji, do wykrywania i leczenia guzów i niektórych ubytków tkanek ciała, w chirurgii i traumatologii do preparowania tkanek miękkich i kostnych podczas różnych operacji, do spawania złamanych kości, do niszczenia komórek (ultradźwięki o dużej mocy).

Infradźwięki i ich wpływ na człowieka.

Drgania o częstotliwościach poniżej 16 Hz nazywane są infradźwiękami.

W naturze infradźwięki powstają w wyniku ruchu wirowego powietrza w atmosferze lub w wyniku powolnych wibracji różne ciała... Infradźwięki charakteryzują się słabą absorpcją. Dlatego rozprzestrzenia się na duże odległości. Ciało ludzkie boleśnie reaguje na wibracje infradźwiękowe. Pod wpływem czynników zewnętrznych wywołanych wibracjami mechanicznymi lub falą dźwiękową o częstotliwościach 4-8 Hz człowiek odczuwa ruch narządy wewnętrzne, o częstotliwości 12 Hz - atak choroby morskiej.

Najwyższa intensywność wibracje infradźwiękowe tworzyć maszyny i mechanizmy posiadające powierzchnie duże rozmiary wykonywanie drgań mechanicznych o niskiej częstotliwości (infradźwięki pochodzenia mechanicznego) lub turbulentnych przepływów gazów i cieczy (infradźwięki pochodzenia aerodynamicznego lub hydrodynamicznego).

Przejdźmy do rozważania zjawisk dźwiękowych.

Świat dźwięków wokół nas jest różnorodny – głosy ludzi i muzyki, śpiew ptaków i bzyczenie pszczół, grzmoty podczas burzy i szum lasu na wietrze, odgłos przejeżdżających samochodów, samolotów i inne przedmioty.

Zwróć uwagę!

Źródłem dźwięku są wibrujące ciała.

Przykład:

W imadle mocujemy elastyczną metalową linijkę. Jeśli jego wolna część, której długość jest wybrana w określony sposób, zostanie wprawiona w ruch oscylacyjny, wówczas linijka wyda dźwięk (ryc. 1).

W ten sposób oscylująca linijka jest źródłem dźwięku.

Rozważ obraz brzmiącej struny, której końce są nieruchome (ryc. 2). Niewyraźne kontury tej struny i widoczne pogrubienie w środku wskazują, że struna się chwieje.

Jeśli koniec paska papieru zbliży się do brzmiącej struny, pasek odbije się od wstrząsów struny. Dopóki struna wibruje, słychać dźwięk; zatrzymaj strunę i dźwięk ustanie.

Rysunek 3 przedstawia kamerton - zakrzywiony metalowy pręt na trzpieniu, który jest przymocowany do skrzynki rezonatora.

Jeśli uderzysz kamerton miękkim młotkiem (lub naciągniesz nad nim łuk), kamerton zabrzmi (rys. 4).

Przynieśmy lekką kulkę (szklaną kulkę) zawieszoną na sznurku do brzmiącego kamertonu - kulka odbije się od kamertonu, sygnalizując drgania jego gałęzi (rys. 5).

Aby „nagrać” drgania kamertonu o małej (rzędu \ (16 \) Hz) częstotliwości drgań własnych i dużej amplitudzie drgań, można przykręcić cienki i wąski metalowy pasek z końcówką na końcu do koniec jednej z jego gałęzi. Końcówkę należy zgiąć w dół i lekko dotknąć przydymionej szklanej płyty leżącej na stole. Gdy płytka porusza się szybko pod drgającymi gałęziami kamertonu, końcówka pozostawia na płytce ślad w postaci falistej linii (rys. 6).

Falista linia narysowana przez punkt na płytce jest bardzo zbliżona do sinusoidy. Możemy zatem założyć, że każda gałąź sondującego kamertonu wykonuje oscylacje harmoniczne.

Różne eksperymenty wskazują, że każde źródło dźwięku z konieczności wibruje, nawet jeśli te wibracje są niewidoczne dla oka. Na przykład odgłosy głosów ludzi i wielu zwierząt powstają w wyniku drgań ich strun głosowych, szum wiatru instrumenty muzyczne, dźwięk syreny, świst wiatru, szelest liści, grzmoty są spowodowane wahaniami mas powietrza.

Zwróć uwagę!

Nie każde oscylujące ciało jest źródłem dźwięku.

Na przykład oscylujący ciężarek zawieszony na nitce lub sprężynie nie wydaje dźwięku. Metalowa linijka również przestanie brzmieć, jeśli wydłużysz jej wolny koniec tak, że częstotliwość jej oscylacji spadnie poniżej \ (16 \) Hz.

Ludzkie ucho jest w stanie odbierać wibracje mechaniczne o częstotliwości od \ (16 \) do \ (20 000 \) Hz (zwykle przenoszone przez powietrze) jako dźwięk.

Wibracje mechaniczne, których częstotliwość mieści się w zakresie od \ (16 \) do \ (20 000 \) Hz, nazywane są dźwiękiem.

Wskazane granice zasięgu dźwiękowego są warunkowe, ponieważ zależą od wieku ludzi i indywidualne cechy ich aparat słuchowy. Zwykle wraz z wiekiem górna granica częstotliwości odbieranych dźwięków znacznie spada - niektórzy starsi ludzie słyszą dźwięki o częstotliwościach nieprzekraczających \ (6000 \) Hz. Z drugiej strony dzieci mogą odbierać dźwięki, których częstotliwość jest nieco wyższa \ (20 000 \) Hz.

Drgania mechaniczne, których częstotliwość przekracza \\ (20 000 \\) Hz, nazywane są ultradźwiękowymi, a wibracje o częstotliwościach mniejszych niż \\ (16 \\) Hz - infradźwiękowe.

Ultradźwięki i infradźwięki są w przyrodzie tak samo rozpowszechnione jak fale dźwiękowe. Są emitowane i wykorzystywane do swoich „negocjacji” przez delfiny, nietoperze i inne żywe stworzenia.

Fala dźwiękowa (wibracje dźwiękowe) to mechaniczne drgania cząsteczek substancji (na przykład powietrza) przenoszone w przestrzeni.

Ale nie każde wibrujące ciało jest źródłem dźwięku. Na przykład oscylujący ciężarek zawieszony na nitce lub sprężynie nie wydaje dźwięku. Metalowa linijka również przestanie brzmieć, jeśli przesuniesz ją w imadle i tym samym wydłużysz wolny koniec tak, że częstotliwość jej oscylacji spadnie poniżej 20 Hz. Badania wykazały, że ucho ludzkie jest w stanie odbierać mechaniczne drgania ciał jako dźwięk, występujące z częstotliwością od 20 Hz do 20 000 Hz. Dlatego drgania o częstotliwościach z tego zakresu nazywane są drganiami dźwiękowymi. Drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej 20 000 Hz nazywane są ultradźwiękami, a drgania o częstotliwości poniżej 20 Hz nazywane są infradźwiękami. Należy zauważyć, że wskazane granice zasięgu dźwięku są arbitralne, ponieważ zależą od wieku ludzi i indywidualnych cech ich aparatów słuchowych. Zazwyczaj wraz z wiekiem górna granica częstotliwości odbieranych dźwięków znacznie spada – niektóre osoby starsze mogą słyszeć dźwięki o częstotliwościach nieprzekraczających 6000 Hz. Z drugiej strony dzieci mogą odbierać dźwięki, których częstotliwość jest nieco wyższa niż 20 000 Hz. Niektóre zwierzęta słyszą wibracje o częstotliwościach większych niż 20 000 Hz lub mniejszych niż 20 Hz. Świat wypełniony jest różnorodnymi dźwiękami: tykaniem zegarów i szumem silników, szelestem liści i wycie wiatru, śpiewem ptaków i głosami ludzi. O tym, jak rodzą się dźwięki i czym one są, ludzie już dawno zaczęli się domyślać. Zauważyliśmy na przykład, że dźwięk tworzą ciała wibrujące w powietrzu. Nawet starożytny grecki filozof i naukowiec-encyklopedyk Arystoteles, na podstawie obserwacji, prawidłowo wyjaśnił naturę dźwięku, wierząc, że ciało sondujące powoduje naprzemienną kompresję i rozrzedzenie powietrza. Tak więc oscylująca struna ściska lub rozcieńcza powietrze, a ze względu na elastyczność powietrza te zmienne wpływy są przenoszone dalej w przestrzeń - z warstwy na warstwę powstają fale sprężyste. Kiedy dotrą do naszego ucha, działają na bębenki uszne i wywołują wrażenie dźwięku. Przez ucho osoba odbiera fale sprężyste o częstotliwości od około 16 Hz do 20 kHz (1 Hz - 1 wibracja na sekundę). Zgodnie z tym fale sprężyste w dowolnym ośrodku, których częstotliwości mieszczą się w określonych granicach, nazywane są falami dźwiękowymi lub po prostu dźwiękiem. W powietrzu w temperaturze 0 ° C i normalne ciśnienie dźwięk rozchodzi się z prędkością 330 m/s, in woda morska- około 1500 m/s, w niektórych metalach prędkość dźwięku dochodzi do 7000 m/s. Fale sprężyste o częstotliwości mniejszej niż 16 Hz nazywane są infradźwiękami, a fale o częstotliwości przekraczającej 20 kHz nazywane są ultradźwiękami.

Wibrujące ciała nie są jedynymi źródłami dźwięku w gazach i cieczach. Na przykład kula i strzała gwiżdżą w locie, wiatr wyje. A ryk samolotu turboodrzutowego składa się nie tylko z hałasu jednostek operacyjnych - wentylatora, sprężarki, turbiny, komory spalania itp., Ale także z szumu strumienia, wiru, turbulentnych przepływów powietrza, które występują podczas opływania samolot przy dużych prędkościach. Ciało szybko pędzące w powietrzu lub jakby w wodzie przerywa przepływ wokół siebie, okresowo wytwarza się w średnich obszarach rozrzedzenia i kompresji. Rezultatem są fale dźwiękowe. Dźwięk może rozchodzić się w postaci fal podłużnych i poprzecznych. W ośrodkach gazowych i ciekłych powstają tylko fale podłużne, gdy ruch oscylacyjny cząstek zachodzi tylko w kierunku, w którym fala się rozchodzi. W bryłach oprócz podłużnych pojawiają się również fale ścinające gdy cząstki ośrodka drgają w kierunkach prostopadłych do kierunku propagacji fali. Tam uderzając w strunę prostopadle do jej kierunku, powodujemy, że fala biegnie wzdłuż struny. Ucho ludzkie nie jest jednakowo wrażliwe na dźwięki o różnych częstotliwościach. Jest najbardziej wrażliwy na częstotliwości od 1000 do 4000 Hz. Przy bardzo dużym natężeniu fale przestają być odbierane jako dźwięk, powodując uczucie ucisku w uszach. Wielkość natężenia fal dźwiękowych, przy których to zachodzi, nazywana jest progiem bólu. W badaniu dźwięku ważne są również pojęcia tonu i barwy dźwięku. Każdy prawdziwy dźwięk, czy to głos osoby, czy gra na instrumencie muzycznym, nie jest to zwykła wibracja harmoniczna, ale rodzaj mieszanki wielu wibracji harmonicznych z określonym zestawem częstotliwości. Ten, który ma najniższą częstotliwość nazywamy tonem podstawowym, pozostałe to alikwoty. Inna ilość alikwoty tkwiące w konkretnym dźwięku nadają mu szczególny kolor - barwę. Różnica między jedną barwą a drugą wynika nie tylko z liczby, ale także z intensywności alikwotów towarzyszących brzmieniu tonu głównego. Po barwie łatwo rozróżniamy dźwięki skrzypiec i fortepianu, gitary i fletu, rozpoznajemy głosy znajomych osób.

Częstotliwość drgań nazwany liczbą pełnych wibracji na sekundę. Jednostką miary częstotliwości jest 1 herc (Hz). 1 herc odpowiada jednemu pełnemu (w jednym kierunku iw drugim) drganiu, które pojawia się w ciągu jednej sekundy.
Okres nazywa się czasem (s), w którym występuje jedna pełna oscylacja. Im wyższa częstotliwość oscylacji, tym krótszy jest ich okres, tj. f = 1 / T. Zatem im krótszy okres, tym większa częstotliwość oscylacji i na odwrót. Głos ludzki wytwarza drgania dźwiękowe o częstotliwości od 80 do 12 000 Hz, a słuch odbiera drgania dźwiękowe w zakresie 16-20 000 Hz.
Amplituda oscylacje nazywane są największym odchyleniem ciała oscylacyjnego od jego pierwotnej (spokojnej) pozycji. Im większa amplituda wibracji, tym głośniejszy dźwięk. Dźwięki mowy ludzkiej są złożonymi wibracjami dźwiękowymi, składającymi się z jednej lub drugiej liczby prostych wibracji, różniących się częstotliwością i amplitudą. W każdym dźwięku mowy jest tylko kombinacja wibracji o różnych częstotliwościach i amplitudach, które są dla niego właściwe. Dlatego forma wibracji jednego dźwięku mowy różni się znacznie od formy innego, który przedstawia wykresy wibracji podczas wymawiania dźwięków a, o i y.

Osoba charakteryzuje wszelkie dźwięki zgodnie z jego percepcją pod względem głośności i wysokości.

Świat wypełniony jest różnorodnymi dźwiękami: tykaniem zegarów i szumem silników, szelestem liści i wycie wiatru, śpiewem ptaków i głosami ludzi. O tym, jak rodzą się dźwięki i czym one są, ludzie już dawno zaczęli się domyślać. Nawet starożytny grecki filozof i naukowiec-encyklopedyk Arystoteles, na podstawie obserwacji, prawidłowo wyjaśnił naturę dźwięku, wierząc, że ciało sondujące powoduje naprzemienną kompresję i rozrzedzenie powietrza. W ubiegłym roku autor pracował nad problemem natury dźwięku i wykonywał Praca badawcza: „W świecie dźwięków”, w którym częstotliwości dźwięku skali muzycznej obliczono za pomocą szklanki wody.

Dźwięk charakteryzuje się wartościami: częstotliwością, długością fali i prędkością. A także charakteryzuje się amplitudą i głośnością. Dlatego żyjemy w zróżnicowanym świecie dźwięków i jego różnorodności odcieni.

Pod koniec moich poprzednich badań miałem fundamentalne pytanie: czy są sposoby na określenie prędkości dźwięku w domu? W związku z tym można sformułować problem: należy znaleźć sposoby lub sposób na określenie prędkości dźwięku.

Teoretyczne podstawy badania dźwięku

Świat dźwięków

Do-re-mi-fa-sol-la-si

Gamma dźwięków. Czy istnieje niezależnie od ucha? Czy to tylko subiektywne doznania, a sam świat jest bezdźwięczny, czy też jest odzwierciedleniem rzeczywistości w naszej świadomości? Jeśli to drugie, to nawet bez nas świat rozbrzmiewa symfonią dźwięków.

Już w Pitagorasa (582-500 pne) legenda przypisuje odkrycie liczbowych proporcji odpowiadających różnym dźwiękom muzycznym. Mijając kuźnię, w której kilku robotników wykuwało żelazo, Pitagoras zauważył, że dźwięki są w relacji kwinty, kwarty i oktawy. Wchodząc do kuźni był przekonany, że młotek, który dawał oktawę, w porównaniu z najcięższym młotem, miał wagę równą 1/2 tego ostatniego, młot, który dawał kwintę, miał wagę równą 2/3, a kwarta miała wagę 3/4 ciężkiego młota. Po powrocie do domu Pitagoras zawiesił struny z ciężarkami proporcjonalnymi do 1/2:2/3: 3/4 na końcach i stwierdził, że po uderzeniu struny dawały te same interwały muzyczne. Fizycznie legenda nie wytrzymuje krytyki, kowadło uderzane różnymi młotkami wydaje swój własny, ten sam ton, a prawa wibracji strun nie potwierdzają legendy. Ale w każdym razie legenda mówi o starożytności doktryny harmonii. Usługi pitagorejczyków w dziedzinie muzyki są niezaprzeczalne. Mają owocny pomysł mierzenia tonu brzmiącej struny poprzez pomiar jej długości. Znali urządzenie „monochord” – pudełko z desek cedrowych z jednym naciągniętym sznurkiem na wieczku. Kiedy struna zostanie uderzona, emituje jeden określony ton. Jeśli podzielisz strunę na dwie sekcje, podtrzymując ją trójkątnym kołkiem pośrodku, wyemituje wyższy ton. Brzmi tak podobnie do głównego tonu, że grane jednocześnie, niemal zlewają się w jeden ton. Stosunek dwóch tonów w muzyce to interwał. Przy stosunku długości struny 1/2:1 interwał nazywa się oktawą. Znane Pitagorasowi interwały kwinty i kwarty uzyskuje się, przesuwając kołek monochordu tak, aby oddzielał odpowiednio 2/3 lub 3/4 strun.

Jeśli chodzi o liczbę siedem, wiąże się ona z jeszcze bardziej starożytną i tajemniczą reprezentacją ludzi o na poły religijnej, na poły mistycznej naturze. Większość jednak jest prawdopodobne, że jest to spowodowane rozszczepieniem astronomicznym miesiąc księżycowy przez cztery siedmiodniowe tygodnie. Ta liczba od tysięcy lat pojawia się w różnych legendach. Tak więc znajdujemy go w starożytnym papirusie, który został napisany przez egipskiego Ahmesa 2000 lat pne. Ten dziwny dokument nosi tytuł: „Instrukcja zdobywania wiedzy o wszystkich tajemnych rzeczach”. Między innymi znajdujemy tam tajemniczy problem zwany „drabiną”. Mówi o drabinie liczb, które są potęgami liczby siedem: 7, 49, 343, 2401, 16807. Pod każdą liczbą znajduje się hieroglif: kot, mysz, jęczmień, miara. Papirus nie zawiera żadnych wskazówek dotyczących tego problemu. Współcześni interpretatorzy papirusu Ahmesa rozszyfrowali stan problemu w następujący sposób: siedem osobników ma siedem kotów, każdy kot zjada siedem myszy, każda mysz może zjeść siedem kłosów jęczmienia, a każdy kłos może wyhodować siedem miarek zboża. Ile ziarna zaoszczędzą koty? Czy nie jest to problem z treściami produkcyjnymi zaproponowanymi 40 wieków temu?

Nowoczesna europejska skala muzyczna ma siedem tonów, ale nie zawsze i nie wszystkie narody miały skalę siedmiotonową. Na przykład w starożytne Chiny zastosowano skalę pięciu tonów. Ze względu na jednolitość strojenia wysokość tego tonu kontrolnego musi być ściśle zadeklarowana w umowie międzynarodowej. Od 1938 roku jako ton podstawowy przyjęto ton odpowiadający częstotliwości 440 Hz (440 drgań na sekundę). Kilka dźwięków brzmiących jednocześnie tworzy muzyczny akord. Osoby z tzw. słuchem idealnym słyszą poszczególne tony w akordzie.

Oczywiście znasz głównie budowę ludzkiego ucha. Przypomnijmy to krótko. Ucho składa się z trzech części: 1) ucha zewnętrznego, zakończonego błoną bębenkową; 2) ucho środkowe, które za pomocą trzech kosteczek słuchowych: młoteczka, kowadełka i strzemiączka wibruje błonę bębenkową do ucha wewnętrznego; 3) ucho wewnętrzne, czyli błędnik, składa się z kanałów półkolistych i ślimaka. Ślimak jest aparatem odbierającym dźwięk. Ucho wewnętrzne wypełniony płynem (limfą), wprawiony w ruch oscylacyjny uderzeniami strzemiączka w błonę, dokręcający okienko owalne w torebce kostnej błędnika. Na przegrodzie dzielącej ślimak na dwie części, na całej jego długości, w poprzecznych rzędach znajdują się najcieńsze włókna nerwowe o stopniowo rosnącej długości.

Świat dźwięków jest prawdziwy! Ale oczywiście nie należy myśleć, że ten świat wywołuje u wszystkich dokładnie te same wrażenia. Pytanie, czy inni ludzie odbierają dźwięki w taki sam sposób, jak ty, jest pytaniem nienaukowym.

1. 2. Źródła dźwięku. Wibracje dźwiękowe

Świat dźwięków wokół nas jest różnorodny – głosy ludzi i muzyki, śpiew ptaków i bzyczenie pszczół, grzmot podczas burzy i szum lasu na wietrze, odgłos przejeżdżających samochodów, samolotów itp. .

Wspólną cechą wszystkich dźwięków jest to, że ciała, które je generują, czyli źródła dźwięku, wibrują.

Elastyczna metalowa linijka zamocowana w imadle wyda dźwięk, jeśli jej wolna część, której długość jest dobrana w określony sposób, zostanie wprawiona w ruch oscylacyjny. V ta sprawa wibracje źródła dźwięku są oczywiste.

Badania wykazały, że ucho ludzkie jest w stanie odbierać mechaniczne drgania ciał jako dźwięk, występujące z częstotliwością od 20 Hz do 20 000 Hz. Dlatego drgania o częstotliwościach z tego zakresu nazywane są drganiami dźwiękowymi.

Drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej 20 000 Hz nazywane są ultradźwiękami, a drgania o częstotliwości poniżej 20 Hz nazywane są infradźwiękami.

Należy zauważyć, że wskazane granice zasięgu dźwięku są arbitralne, ponieważ zależą od wieku ludzi i indywidualnych cech ich aparatów słuchowych. Zwykle wraz z wiekiem górna granica częstotliwości odbieranych dźwięków znacznie spada – niektóre osoby starsze mogą słyszeć dźwięki o częstotliwościach nieprzekraczających 6000 Hz. Z drugiej strony dzieci mogą odbierać dźwięki, których częstotliwość jest nieco wyższa niż 20 000 Hz.

Niektóre zwierzęta słyszą wibracje o częstotliwościach większych niż 20 000 Hz lub mniejszych niż 20 Hz.

Świat wypełniony jest różnorodnymi dźwiękami: tykaniem zegarów i szumem silników, szelestem liści i wycie wiatru, śpiewem ptaków i głosami ludzi. O tym, jak rodzą się dźwięki i czym one są, ludzie już dawno zaczęli się domyślać. Zauważyliśmy na przykład, że dźwięk tworzą ciała wibrujące w powietrzu. Nawet starożytny grecki filozof i naukowiec-encyklopedyk Arystoteles, na podstawie obserwacji, prawidłowo wyjaśnił naturę dźwięku, wierząc, że ciało sondujące powoduje naprzemienną kompresję i rozrzedzenie powietrza. Tak więc oscylująca struna ściska lub rozcieńcza powietrze, a ze względu na elastyczność powietrza te zmienne wpływy są przenoszone dalej w przestrzeń - z warstwy na warstwę powstają fale sprężyste. Kiedy dotrą do naszego ucha, działają na bębenki uszne i wywołują wrażenie dźwięku.

Przez ucho osoba odbiera fale sprężyste o częstotliwości od około 16 Hz do 20 kHz (1 Hz - 1 wibracja na sekundę). Zgodnie z tym fale sprężyste w dowolnym ośrodku, których częstotliwości mieszczą się w określonych granicach, nazywane są falami dźwiękowymi lub po prostu dźwiękiem. W powietrzu o temperaturze 0 ° C i normalnym ciśnieniu dźwięk rozchodzi się z prędkością 330 m / s.

W badaniu dźwięku ważne są również pojęcia tonu i barwy dźwięku. Każdy prawdziwy dźwięk, czy to ludzki głos, czy gra na instrumencie muzycznym, nie jest zwykłą wibracją harmoniczną, ale rodzajem mieszanki wielu wibracji harmonicznych o określonym zestawie częstotliwości. Ten, który ma najniższą częstotliwość nazywamy tonem głównym, pozostałe to alikwoty. Różna ilość alikwotów tkwiących w danym dźwięku nadaje mu szczególny kolor - barwę. Różnica między jedną barwą a drugą wynika nie tylko z liczby, ale także z intensywności alikwotów towarzyszących brzmieniu tonu głównego. Po barwie łatwo rozróżniamy dźwięki skrzypiec i fortepianu, gitary i fletu, rozpoznajemy głosy znajomych osób.

1. 4. Wysokość i barwa dźwięku

Sprawmy, aby na gitarze lub bałałajce zabrzmiały dwie różne struny. Usłyszymy różne dźwięki: jeden jest niższy, drugi jest wyższy. Dźwięki głosu męskiego są niższe niż dźwięki głosu kobiecego, dźwięki basowe są niższe niż dźwięki tenorowe, sopran jest wyższy niż altowy.

Od czego zależy wysokość dźwięku?

Można stwierdzić, że wysokość tonu zależy od częstotliwości drgań: im wyższa częstotliwość drgań źródła dźwięku, tym wyższy dźwięk emituje.

Czysty ton to dźwięk źródła wibrującego z tą samą częstotliwością.

Dźwięki z innych źródeł (na przykład dźwięki różnych instrumentów muzycznych, głosy ludzi, dźwięk syreny i wiele innych) to zestaw wibracji o różnych częstotliwościach, czyli zestaw czystych tonów.

Najniższa (czyli najmniejsza) częstotliwość tak złożonego dźwięku nazywana jest częstotliwością podstawową, a odpowiedni dźwięk o określonej wysokości nazywa się tonem podstawowym (czasami po prostu nazywa się to tonem). Wysokość dźwięku złożonego jest dokładnie określona przez wysokość jego podstawowego tonu.

Wszystkie inne dźwięki złożonego dźwięku nazywane są alikwotami. Alikwoty określają barwę dźwięku, czyli jego jakość, która pozwala odróżnić dźwięki jednych źródeł od dźwięków innych. Na przykład możemy łatwo odróżnić dźwięk fortepianu od dźwięku skrzypiec, nawet jeśli te dźwięki mają tę samą wysokość, to znaczy tę samą częstotliwość. Różnica między tymi dźwiękami wynika z innego zestawu alikwotów.

Tak więc wysokość dźwięku jest określana przez jego wysokość: im wyższy ton, tym wyższy dźwięk.

O barwie dźwięku decyduje całość jego alikwotów.

1. 5. Dlaczego są różne dźwięki?

Dźwięki różnią się między sobą głośnością, wysokością i barwą. Głośność dźwięku zależy częściowo od odległości ucha słuchacza od badanego obiektu, a częściowo od amplitudy drgań tego ostatniego. Słowo amplituda oznacza odległość, jaką ciało pokonuje od jednego skrajnego punktu do drugiego podczas oscylacji. Im większa odległość, tym głośniejszy dźwięk.

Wysokość dźwięku zależy od prędkości lub częstotliwości drgań ciała. Im więcej drgań obiekt wytwarza w ciągu jednej sekundy, tym wyższy wydaje dźwięk.

Jednak dwa dźwięki, które są dokładnie takie same pod względem głośności i wysokości, mogą się od siebie różnić. Muzyczność dźwięku zależy od ilości i siły występujących w nim alikwotów. Jeśli sprawisz, że struna skrzypiec wibruje na całej swojej długości, tak że nie powstają żadne dodatkowe wibracje, usłyszysz najniższy dźwięk, jaki jest w stanie wytworzyć. Ten ton nazywa się tonem głównym. Jeśli jednak pojawią się na nim dodatkowe wahania oddzielne części wtedy pojawią się dodatkowe wyższe nuty. Harmonizując się z głównym tonem, stworzą szczególny, skrzypcowy dźwięk. Te wyższe nuty niż fundamentalne nazywane są alikwotami. To oni decydują o barwie tego czy innego dźwięku.

1. 6. Odbicie i propagacja zakłóceń.

Zakłócenie części rozciągniętej gumowej rurki lub sprężyny porusza się wzdłuż jej długości. Gdy zakłócenie dociera do końca rurki, jest odbijane niezależnie od tego, czy koniec rurki jest nieruchomy, czy swobodny. Trzymany koniec jest mocno podciągnięty, a następnie doprowadzony do pierwotnej pozycji. Utworzony na rurze grzbiet przesuwa się wzdłuż rury do ściany, gdzie jest odbijany. W tym przypadku fala odbita ma kształt koryta, to znaczy znajduje się poniżej średniej pozycji tuby, podczas gdy pierwotny antywęzeł znajdował się powyżej. Jaki jest powód tej różnicy? Wyobraź sobie koniec gumowej rurki przymocowanej do ściany. Ponieważ jest zamocowany, nie może się poruszać. Siła wznosząca nadchodzącego impulsu sprawia, że porusza się on w górę. Jednakże, ponieważ nie może się poruszać, musi istnieć równa i skierowana w dół siła emanująca z podpory i przyłożona do końca gumowej rurki, a zatem odbity impuls znajduje się jako antywęzeł skierowany w dół. Różnica faz między impulsami odbitymi i oryginalnymi wynosi 180 °.

1. 7. Fale stojące

Gdy ręka trzymająca gumową rurkę porusza się w górę iw dół, a częstotliwość ruchu stopniowo wzrasta, osiągany jest punkt, w którym uzyskuje się pojedynczy antywęzeł. Dalszy wzrost częstotliwości drgań ręki doprowadzi do powstania podwójnego antywęzła. Jeśli zmierzysz częstotliwość ruchów rąk, zobaczysz, że ich częstotliwość się podwoiła. Ponieważ trudno jest szybciej poruszać ręką, najlepiej użyć wibratora mechanicznego.

Powstające fale nazywane są falami stojącymi lub stacjonarnymi. Powstają, ponieważ fala odbita nakłada się na falę padającą.

V to badanie istnieją dwie fale: incydent i odbite. Mają tę samą częstotliwość, amplitudę i długość fali, ale rozchodzą się w przeciwnych kierunkach. Są to fale biegnące, ale zakłócają się nawzajem i w ten sposób tworzą fale stojące. Ma to następujące konsekwencje: a) wszystkie cząstki w każdej połowie długości fali oscylują w fazie, to znaczy wszystkie poruszają się jednocześnie w tym samym kierunku; b) każda cząstka ma amplitudę różną od amplitudy następnej cząstki; c) różnica faz między oscylacjami cząstek jednej półfali a oscylacjami cząstek następnej półfali wynosi 180 °. Oznacza to po prostu, że albo są odchylone w jak największym stopniu w przeciwnych kierunkach w tym samym czasie lub, jeśli znajdą się w pozycji środkowej, zaczynają poruszać się w przeciwnych kierunkach.

Niektóre cząstki nie poruszają się (mają zerową amplitudę), ponieważ działające na nie siły są zawsze równe i przeciwne. Punkty te nazywane są węzłami lub węzłami, a odległość między dwoma kolejnymi węzłami wynosi połowę długości fali, czyli 1/2 λ.

Maksymalny ruch występuje w punktach, a amplituda tych punktów jest dwukrotnie większa od amplitudy fali padającej. Punkty te nazywane są antywęzłami, a odległość między dwoma kolejnymi antywęzłami wynosi połowę długości fali. Odległość między węzłem a następnym antywęzłem wynosi jedną czwartą długości fali, czyli 1 \ 4λ.

Fala stojąca różni się od fali podróżującej. W fali biegnącej: a) wszystkie cząstki mają tę samą amplitudę drgań; b) każda cząstka nie jest w fazie z następną.

1. 8. Rura rezonansowa.

Rura rezonansowa to wąska rura, w której drga kolumna powietrza. Aby zmienić długość kolumny powietrza, użyj różne sposoby, na przykład zmiany poziomu wody w rurze. Zamknięty koniec rury jest węzłem, ponieważ stykające się z nim powietrze jest nieruchome. Otwarty koniec rury jest zawsze antywęzłem, ponieważ amplituda oscylacji jest tutaj maksymalna. Jest jeden węzeł i jeden anty-węzeł. Rura ma około jednej czwartej długości fali stojącej.

Aby pokazać, że długość słupa powietrza jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości fali, należy użyć szeregu kamertonów. Lepiej użyć małego głośnika podłączonego do skalibrowanego generatora częstotliwość dźwięku zamiast kamertonów o stałej częstotliwości. Zamiast rur z wodą stosuje się długą rurę z tłokiem, ponieważ ułatwia to dobór długości słupów powietrza. Stałe źródło dźwięku umieszcza się blisko końca rury, a długości rezonansowe kolumny powietrza uzyskuje się dla częstotliwości 300 Hz, 350 Hz, 400 Hz, 450 Hz, 500 Hz, 550 Hz i 600 Hz.

Kiedy do butelki wlewa się wodę, powstaje specyficzny ton, gdy powietrze w butelce zaczyna wibrować. Wysokość tego tonu rośnie wraz ze zmniejszaniem się objętości powietrza w butelce. Każda butelka ma swoją własną częstotliwość, a dźwięk może być również generowany podczas dmuchania nad otwartą szyjką butelki.

Na początku wojny 1939-1945. reflektory koncentrowały się na samolotach wykorzystujących sprzęt działający w zakresie audio. Aby uniemożliwić im skupienie się, niektóre załogi rzucały pustymi butelkami z samolotów, gdy trafiły w światło reflektorów. Odbiornik wychwycił głośne dźwięki spadających butelek, a reflektory straciły ostrość

1. 9. Dęte instrumenty muzyczne.

Dźwięki wydawane przez instrumenty dęte zależą od fal stojących generowanych w piszczałkach. Ton zależy od długości rury i trybu wibracji powietrza w rurze.

Na przykład otwarta piszczałka organowa. Powietrze jest wdmuchiwane do rury przez otwór i uderza w ostry występ. Powoduje to wibracje powietrza w rurze. Ponieważ oba końce rury są otwarte, na każdym końcu zawsze pojawia się antywęzeł. Najprostszym rodzajem wibracji jest sytuacja, gdy na każdym końcu znajduje się anty-węzeł, a jeden węzeł znajduje się pośrodku. Są to drgania podstawowe, a długość rury wynosi około połowy długości fali. Częstotliwość tonu = c/2l, gdzie c to prędkość dźwięku, a l to długość rury.

Zamknięta piszczałka organowa ma na końcu zatyczkę, to znaczy koniec piszczałki jest zamknięty. Oznacza to, że na tym końcu zawsze znajduje się węzeł. Jest oczywiste, że: a) częstotliwość podstawowa rury zamkniętej jest równa połowie częstotliwości podstawowej rury otwartej o tej samej długości; b) tylko nieparzyste podteksty mogą być tworzone przez zamkniętą rurę. W ten sposób zakres tonalny otwartej rury jest większy niż zamkniętej rury.

Warunki fizyczne zmieniają brzmienie instrumentów muzycznych. Wzrost temperatury powoduje wzrost prędkości dźwięku w powietrzu, a tym samym wzrost częstotliwości podstawowej. Długość rury również nieznacznie wzrasta, powodując spadek częstotliwości. Podczas gry na organach, na przykład w kościele, wykonawcy proszeni są o włączenie ogrzewania, aby organy brzmiały w normalnej temperaturze. Instrumenty strunowe mają regulatory napięcia strun. Wzrost temperatury prowadzi do pewnego rozszerzenia struny i zmniejszenia napięcia.

Rozdział 2. Część praktyczna

2. 1. Metoda wyznaczania prędkości dźwięku za pomocą tuby rezonansowej.

Urządzenie pokazano na rysunku. Rura rezonansowa to długa, wąska rurka A połączona ze zbiornikiem B za pomocą gumowej rurki. W obu rurach jest woda. Gdy B jest podniesiony, długość słupka powietrza w A zmniejsza się, a gdy B jest opuszczana, długość słupka powietrza w A zwiększa się. Umieść oscylacyjny kamerton na szczycie A, gdy długość słupa powietrza w A jest praktycznie zerowa. Nie usłyszysz żadnego dźwięku. Wraz ze wzrostem długości słupa powietrza w A, usłyszysz wzmocnienie dźwięku, osiągnie maksimum, a następnie zacznie zanikać. Powtórz tę procedurę, dostosowując B tak, aby długość słupa powietrza w A wytwarzała maksymalny dźwięk. Następnie zmierz długość l1 słupa powietrza.

Słychać głośny dźwięk, ponieważ częstotliwość drgań własnych słupa powietrza o długości l1 jest równa częstotliwości drgań kamertonu, a zatem słup powietrza drga zgodnie z nim. Znalazłeś pierwszą pozycję rezonansową. W rzeczywistości długość oscylującego powietrza jest nieco większa niż słupa powietrza w A.

Jeśli pominiesz. W jeszcze niższych, dzięki czemu zwiększa się długość słupa powietrza, wtedy znajdziesz inną pozycję, w której dźwięk dociera maksymalna siła... Określ dokładnie tę pozycję i zmierz długość l2 słupa powietrza. To jest druga pozycja rezonansowa. Tak jak poprzednio, wierzchołek znajduje się na otwartym końcu rury, a węzeł na powierzchni wody. Można to osiągnąć tylko w przypadku pokazanym na rysunku, gdzie długość słupa powietrza w rurze wynosi około 3/4 długości fali (3/4 λ).

Odjęcie dwóch pomiarów daje:

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

Tak więc c = ν λ = ν 2 (l2 - l1), gdzie ν jest częstotliwością kamertonu. Jest to szybki i dość dokładny sposób określenia prędkości dźwięku w powietrzu.

2. 2. Eksperyment i obliczenia.

Do określenia prędkości fali dźwiękowej wykorzystano następujące instrumenty i sprzęt:

Statyw uniwersalny;

Rurka szklana grubościenna, zamknięta z jednej strony, o długości 1,2 metra;

Kamerton, którego częstotliwość wynosi 440 Hz, uwaga „la”;

Młotek;

Butelka wody;

Kryterium.

Postęp badań:

1. Zmontowałem statyw, na którym zamocowałem pierścienie na sprzęgle.

2. Umieścić szklaną rurkę na statywie.

3. Dodając wodę do tuby i ekscytujące fale dźwiękowe na kamertonach, stworzył w tubie fale stojące.

4. Eksperymentalnie osiągnąłem taką wysokość słupa wody, że fale dźwiękowe zostały wzmocnione w szklanej rurce tak, że w rurze zaobserwowano rezonans.

5. Zmierzono pierwszą długość bezwodnego końca rurki - l2 = 58 cm = 0,58 m

6. Ponownie napełniłem rurkę wodą. (Powtórz kroki 3, 4, 5) - l1 = 19 cm = 0,19 m

7. Wykonałem obliczenia według wzoru: 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

Wynikiem badania jest prędkość dźwięku = 343,2 m/s.

2. 3. Wnioski z części praktycznej

Za pomocą wybranego sprzętu określ prędkość dźwięku w powietrzu. Otrzymany wynik porównaliśmy z wartością tabelaryczną - 330 m/s. Wynikowa wartość jest w przybliżeniu równa tabeli. Rozbieżności wynikały z błędu pomiaru, drugi powód: wartość tabelaryczna podawana jest przy temperaturze 00C, a w mieszkaniu temperatura powietrza = 240C.

W związku z tym można zastosować proponowaną metodę wyznaczania prędkości dźwięku za pomocą tuby rezonansowej.

Wniosek.

Umiejętność obliczania i definiowania cech dźwięku jest bardzo przydatna. Jak wynika z badania, charakterystyka dźwięku: głośność, amplituda, częstotliwość, długość fali - te wartości są nieodłączne od niektórych dźwięków i można je wykorzystać do określenia, jaki dźwięk w danej chwili słyszymy. Znowu mamy do czynienia z matematycznym wzorem dźwięku. Ale prędkość dźwięku, choć można obliczyć, ale zależy to od temperatury pomieszczenia i przestrzeni, w której dźwięk występuje.

Tym samym cel badania został zrealizowany.

Hipoteza badania została potwierdzona, ale w przyszłości konieczne jest uwzględnienie błędów w pomiarach.

Na tej podstawie zrealizowano zadania badania:

Zbadane podstawy teoretyczne to pytanie;

Odkryto prawidłowości;

Niezbędne pomiary zostały zakończone;

Wykonano obliczenia prędkości dźwięku;

Otrzymane wyniki obliczeń porównano z już dostępnymi danymi tabelarycznymi;

Otrzymane wyniki są oceniane.

W wyniku prac: o Nauczono się wyznaczać prędkość dźwięku za pomocą tuby rezonansowej; o Zmierzyłem się z problemem różnej prędkości dźwięku w różnych temperaturach, dlatego postaram się zbadać ten problem w najbliższej przyszłości.

Źródła dźwięku. Wibracje dźwiękowe

Dźwięk Czy fale mechaniczno-sprężyste rozchodzą się w gazach, cieczach, ciałach stałych.

Przyczyna dźwięku - wibracje (wibracje) ciał, chociaż często są to wibracje niewidoczne dla naszych oczu.

Źródła dźwięku - ciała fizyczne, które oscylują, tj. drgać lub wibrować z częstotliwością
od 16 do 20 000 razy na sekundę. Wibrujący korpus może być solidny, taki jak struna
lub skorupa ziemska, gazowa, na przykład strumień powietrza w dętych instrumentach muzycznych
lub płynne, takie jak fale wodne.

Tom

10 dB - szept;

20-30 dB - norma hałasu w pomieszczeniach mieszkalnych;
50 dBA- rozmowa o średniej głośności;
80 dni b - hałas pracującego silnika ciężarówki;
130 dBA- próg bólu

Dźwięki przekraczające 180 dB mogą nawet spowodować pęknięcie błony bębenkowej.

Wysokie dźwięki reprezentowane przez fale o wysokiej częstotliwości - na przykład śpiew ptaków.

Ciche dźwięki Są to fale o niskiej częstotliwości, takie jak dźwięk silnika dużej ciężarówki.

Fale dźwiękowe

Fale dźwiękowe- Są to elastyczne fale, które powodują, że osoba czuje dźwięk.

Właściwość wody - dobre przewodzenie dźwięku - jest szeroko wykorzystywana do rozpoznania na morzu podczas wojny, a także do pomiaru głębokości morza.

Niezbędnym warunkiem propagacji fal dźwiękowych jest obecność środowiska materialnego. W próżni fale dźwiękowe nie rozchodzą się, ponieważ nie ma cząstek przenoszących oddziaływanie ze źródła oscylacji.

Dlatego na Księżycu, z powodu braku atmosfery, panuje zupełna cisza. Nawet upadek meteorytu na jego powierzchnię nie jest słyszalny dla obserwatora.

W każdym środowisku dźwięk rozchodzi się z inną prędkością.

Prędkość dźwięku w powietrzu- ok. 340 m/s.

Prędkość dźwięku w wodzie- 1500 m/s.

Prędkość dźwięku w metalach, w stali- 5000 m/s.

W ciepłym powietrzu prędkość dźwięku jest większa niż w zimnym, co prowadzi do zmiany kierunku propagacji dźwięku.

WIDELEC

- to jest Metalowa płyta w kształcie litery U, których końce mogą wibrować po uderzeniu.

EXO

Głośny dźwięk, odbijając się od przeszkód, po kilku chwilach wraca do źródła dźwięku, a my słyszymy Echo.

Niektóre zwierzęta, takie jak nietoperze,
wykorzystaj również zjawisko odbicia dźwięku, stosując metodę echolokacji

Echolokacja opiera się na właściwości odbicia dźwięku.

Dźwięk - biegnąca fala mechaniczna na i przekazuje energię.
Jednak moc jednoczesnej rozmowy wszystkich ludzi na świecie jest niewiele większa niż moc jednego samochodu Moskwicza!

Ultradźwięk.

· Drgania o częstotliwościach przekraczających 20 000 Hz nazywane są ultradźwiękami. Ultradźwięki są szeroko stosowane w nauce i technologii.

· Powszechnie używany ultradźwięk w hydroakustyce. Ultradźwięki o wysokiej częstotliwości są bardzo słabo pochłaniane przez wodę i mogą rozchodzić się na dziesiątki kilometrów. Jeśli uderzą w dno, górę lodową lub inną bryłę na swojej drodze, zostaną odbite i dają echo o dużej mocy. Na tej zasadzie działa echosonda ultradźwiękowa.

· Miażdżące działanie ultradźwięków jest wykorzystywane do produkcji lutownic ultradźwiękowych.

Fale ultradźwiękowe wysłane ze statku odbijają się od zatopionego obiektu. Komputer wykrywa czas pojawienia się echa i określa lokalizację obiektu.

Infradźwięki i ich wpływ na człowieka.

Drgania o częstotliwościach poniżej 16 Hz nazywane są infradźwiękami.

W naturze infradźwięki powstają w wyniku wirowego ruchu powietrza w atmosferze lub w wyniku powolnych wibracji różnych ciał. Infradźwięki charakteryzują się słabą absorpcją. Dlatego rozprzestrzenia się na duże odległości. Ciało ludzkie boleśnie reaguje na wibracje infradźwiękowe. Pod wpływem czynników zewnętrznych wywołanych wibracją mechaniczną lub falą dźwiękową o częstotliwościach 4-8 Hz człowiek odczuwa ruch narządów wewnętrznych o częstotliwości 12 Hz - atak choroby morskiej.

Najwyższa intensywność wibracje infradźwiękowe tworzyć maszyny i mechanizmy o dużych powierzchniach, które wykonują drgania mechaniczne o niskiej częstotliwości (infradźwięki pochodzenia mechanicznego) lub turbulentne przepływy gazów i cieczy (infradźwięki pochodzenia aerodynamicznego lub hydrodynamicznego).