Vnímame zvuky, zatiaľ čo od ich zdrojov. Zvyčajne príde zvuk cez vzduch. Vzduch je elastický médium vysielajúci zvuk.
Ak odstránite prostredie pre prenos zvuku medzi zdrojom a prijímačom, potom nebude zvuk distribuovaný, a preto ho prijímač vníma. Ukážeme to o skúsenostiach.
Umiestnite vzduchové čerpadlo-budík pod zvončekom (obr. 80). Kým zvonček je vzduch, zvuk hovoru je vypočutý. Pri čerpaní vzduchu pod zvončekom sa zvuk postupne oslabuje a nakoniec sa stane sboubardom. Bez vysielacej média oscilácie sa call doska nemôže šíriť a zvuk nedosiahne naše ucho. Nechajte ho pustiť a znova počuť zvonenie.
Obr. 80. Skúsenosti preukazujúce, že vo vesmíre, kde nie je skutočné médium, zvuk sa neuplatňuje
Dobre vykonával zvuky elastických látok, ako sú kovy, drevo, kvapalné, plyny.
Dali sme jednosmernú drevenú dosku na jeden koniec, a my odobieme na druhý koniec. Po pripojení ucha k doske, počul hodiny.
Budeme viazaní na kovovú lyžičku pípnutím. Koniec rampy sa aplikuje na ucho. Biť lyžicu, počuť silný zvuk. Aj silnejší zvuk počul, ak pípnutie nahradilo drôt.
Mäkké a porézne telesá - zlé zvukové vodiče. Na ochranu akejkoľvek miestnosti pred preniknutím zahraničných zvukov, steny, podlahy a strop sú spevnené vrstvy z materiálov absorbujúcich zvuk. Vzostupy používajú plsti, lisovanú trubicu, porézne kamene, rôzne syntetické materiály (napríklad pena), vyrobené na základe penových polymérov. Zvuk v takých vrstvách rýchlo zmizne.
Kvapaliny sú dobre vykonané zvuk. Ryby, napríklad, počúvajú kroky a hlasy na brehu, je známe, že je skúsení rybári.
Takže zvuk sa vzťahuje na akékoľvek elastické médium - pevné, kvapalné a plynné, ale nie je možné distribuovať vo vesmíre, kde nie je žiadna látka.
Zdrojové výkyvy vytvárajú elastickú vlnu zvukovej frekvencie v jeho okolitom médiu. Vlna, siahajúca ucho, ovplyvňuje ušné množstvo, čo spôsobuje, že je kolísanie s frekvenciou zodpovedajúcou frekvencii zdroja zvuku. Tramovanie ušného bubienka je prenášané pomocou koncového systému načúvania, obťažovať ich a tie, ktoré spôsobujú pocit zvuku.
Pripomeňme, že v plynoch a tekutinách môžu existovať len pozdĺžne elastické vlny. Zvuk vo vzduchu sa napríklad prenáša pozdĺžnymi vlnami, t.j. striedavým kondenzáciou a vzduchovým pluhom prichádzajúcim zo zdroja zvuku.
Zvuková vlna, podobne ako akékoľvek iné mechanické vlny, sa rozprestiera v priestore nie je okamžite, ale pri určitej rýchlosti. To možno vidieť napríklad, sledovať z diaľky pre streľbu z pištole. Najprv vidíme oheň a dym a potom po chvíli vypočutí zvuk výstrelu. Dym sa objaví v rovnakom čase, keď sa objaví prvé zvukové oscilácie. Meranie času zaniknutia T medzi okamihom výskytu zvuku (moment vzhľadu dymu) a okamih, keď príde na ucho, môžete určiť rýchlosť šírenia zvuku:
Merania ukazujú, že rýchlosť zvuku vo vzduchu pri 0 ° C a normálny atmosférický tlak je 332 m / s.
Rýchlosť zvuku v plynoch je väčšia, tým vyššia je ich teplota. Napríklad pri 20 ° C, rýchlosť zvuku vo vzduchu je 343 m / s, pri 60 ° C - 366 m / s, pri 100 ° C - 387 m / s. Je vysvetlené tým, že elasticita plynov sa zvyšuje so zvýšením teploty a tým väčšia je elastická sila vznikajúca v médiu počas jeho deformácie, tým väčšia je mobilita častíc a rýchlejšie oscilácie z jedného bodu na druhú sú prenášané.
Rýchlosť zvuku závisí od vlastností média, v ktorom je zvuk distribuovaný. Napríklad, rýchlosť 0 ° C, rýchlosť zvuku vo vodíku je 1284 m / s, a v oxidom uhličitým - 259 m / s, pretože molekuly vodíka sú menej masívne a menej inertné.
V súčasnosti je možné merať rýchlosť zvuku v akomkoľvek prostredí.
Molekuly v kvapalinách a pevných telesách sú umiestnené bližšie k sebe a interakcie silnejšie ako molekuly plynov. Preto je rýchlosť zvuku v kvapalnom a pevnom médiu väčšia ako v plynných.
Vzhľadom k tomu, že zvuk je vlna, potom na určenie rýchlosti zvuku, okrem vzorca V \u003d S / T, môžete použiť formulárne známe: v \u003d λ / t a v \u003d vλ. Pri riešení problémov sa rýchlosť zvuku vo vzduchu zvyčajne považuje za 340 m / s.
Otázka
- Aký je účel skúseností znázornených na obrázku 80? Popíšte, ako sa táto skúsenosť vykonáva a ktorá z nej vyplýva z toho.
- Môže sa zvuk šíriť v plynoch, tekutinách, tuhých telesách? Odpovede potvrďte príklady.
- Aké telá robia zvuk lepší - elastický alebo porézny? Uveďte príklady elastického a porézneho tel.
- Aká vlna je pozdĺžny alebo priečny - je zvuk množiteľom vo vzduchu; vo vode?
- Uveďte príklad, ktorý ukazuje, že zvuková vlna sa okamžite nerozširuje, ale pri určitej rýchlosti.
Cvičenie 30.
- Môže byť zvuk silnej explózie na Mesiaci počuť na Zemi? Odôvodnenie odpovede.
- Ak jeden z koncov nite viaže o jednu polovicu mixu mydla, potom s pomocou takéhoto telefónu môžete hovoriť aj s šepotom, byť v rôznych miestnostiach. Vysvetliť fenomén.
- Určite rýchlosť zvuku vo vode, ak je zdroj, váhavý s obdobím 0,002 s, vzrušuje vlnu vo vode s dĺžkou 2,9 m.
- Určite dĺžku zvukovej vlny s frekvenciou 725 Hz vo vzduchu, vo vode av skle.
- Na konci dlhej kovovej rúry raz zasiahne kladivo. Zvuk z rany sa roztiahne na druhý koniec rúrky na kov; Vzduchom vo vnútri potrubia? Koľko fúzií bude počuť muža, ktorý stojí z druhého konca potrubia?
- Pozorovateľ, stojaci v blízkosti priamky železnice, videl pár cez píšťalku cesty preč. Po 2 sekundách po vzniku páru, počul zvuk píšťalky a po 34, lokomotíva prešla pozorovateľom. Určiť rýchlosť lokomotívy.
Podvodný lov
Distribúcia zvuku vo vode .
Zvuk sa šíri vo vode päťkrát rýchlejšie ako vo vzduchu. Priemerná rýchlosť je 1400-1500 m / s (rýchlosť šírenia zvuku vo vzduchu je 340 m / s). Zdá sa, že sa zlepšuje aj sluch vo vode. V skutočnosti to nie je tak. Koniec koncov, sila zvuku závisí od rýchlosti šírenia, ale z amplitúdy zvukových oscilácie a vnímanie schopnosti sluchovných orgánov. V slimách vnútorného ucha je cortium orgán pozostávajúci z počutí buniek. Zvukové vlny Prejdite na ušné množstvo, sluchové kosti a membránu corti-orgán. Z vlasových buniek druhej, vnímajúce zvukové oscilácie, nervové vzrušenie ide na zvukové centrum nachádzajúce sa v časovom laloku mozgu.
Zvuková vlna môže spadnúť do vnútorného ucha osobe dvoma spôsobmi: vedenie vzduchu cez vonkajšie vypočutie, ušiteľ a sluchových kostí stredného ucha a cez kostnú vodivosť - vibrácie kostí lebky. Povrch dominuje vzduch a pod vodivosťou vody. To je presvedčený o jednoduchých skúsenostiach. Zatvorte ruky oboch ušných paliem. Na povrchu sa anubilita prudko zhoršuje, toto nie je zaznamenané pod vodou.
Takže pod vodou sú zvuky vnímané hlavne vodivou kosťou. Je teoreticky vysvetlené skutočnosťou, že akustická odolnosť vody sa približuje k akustickej rezistencii ľudských tkanív. Preto straty energie v prechode zvukových vĺn z vody v kosti ľudskej hlavy sú menšie ako vo vzduchu. Vedenie vzduchu pod vodou takmer zmizne, pretože vonkajší sluchový prietok je naplnený vodou a malá vzduchová vrstva v blízkosti earden sa rozsiahne zatiahne zvukové oscilácie.
Experimenty zistili, že vodivosť kosti je o 40% nižšia ako vzduch. Znázornosť pod vodou je preto všeobecne horšia. Vzdialenosť počúvania počas kostnej vodivosti zvuku závisí od sily, ale z tonality: čím vyšší je tón, tým ďalej počujete zvuk.
Podvodný svet pre osobu je svet ticha, kde neexistujú žiadne cudzie zvuky. Preto môžu byť najjednoduchšie zvukové signály vnímané pod vodou v značnej vzdialenosti. Osoba počuje ranu na kovovú kanistu ponorenú do vody, vo vzdialenosti 150-200 m, račňový zvuk je 100 m, zvonček - o 60 m.
Zvuky publikované pod vodou zvyčajne nie sú počuť na povrchu, rovnako ako zvuky nie sú počuteľné pod vodou. Ak chcete vnímať zvuky pod vodou, musíte sa aspoň čiastočne ponoriť. Ak zadáte vodu na kolená, začnete vnímať zvuk, ktorý predtým nebolo počuť. Ako sa objem ponorí, zvyšuje sa hlasitosť. Zvlášť dobre počuť pri ponorení hlavy.
Ak chcete kŕmiť zvukové signály z povrchu, je potrebné vynechať zdroj zvuku k vode aspoň polovicu a zvuk zvuku sa zmení. Orientácia pod vodou na vypočutie je mimoriadne ťažké. Vo vzduchu príde zvuk do jedného ucha skôr ako 0,00003 sekúnd ako na druhú. To vám umožní určiť umiestnenie zdroja zvuku s chybou len 1-3 °. Pod vodou je zvuk súčasne vnímaný oboma ušami, a preto nie je jasné, smerové vnímanie. Chyba v orientácii je 180 °.
V špeciálne dodanej skúsenosti len individuálne svetelné potápači po dlhom putovaní a. Vyhľadávanie bolo publikované na umiestnenie zdroja zvuku, ktorý bol od nich 100-150 metrov. Treba poznamenať, že systematické školenie na dlhú dobu vám umožní rozvíjať schopnosť celkom presne navigovať zvuk pod vodou. Avšak, hneď ako tréningové zastávky, jej výsledky sú znížené na NO.
Nad dlhé vzdialenosti sa zvuková energia šíri len pozdĺž jemných lúčov, ktoré sa na celej ceste nedotýkajú dna oceánu. V tomto prípade je obmedzenie uložené médiom pre rozsah šírenia zvuku absorpciou v morskej vode. Hlavný mechanizmus absorpcie je spojený s relaxačnými procesmi sprevádzajúcimi porušenie akustickej vlny termodynamickej rovnováhy medzi iónmi a molekulami rozpustenými vo vodných soliach. Treba poznamenať, že hlavná úloha v absorpcii v širokom spektre zvukových frekvencií patrí do soli síry MgSO 4, hoci v percentách jej obsahu v morskej vode je pomerne malý - takmer 10-krát menší, ako napríklad NAS1 Kamenná soľ, ktorá napriek tomu nehrá žiadnu viditeľnú úlohu pri absorpcii zvuku.
Absorpcia v morskej vode, vo všeobecnosti, tým väčšia, čím vyššia je frekvencia zvuku. Pri frekvenciách od 3-5 do najmenej 100 kHz, kde vyššie uvedený mechanizmus dominuje vyššie, absorpcia je úmerná frekvencii približne 3/2. Pri nižších frekvenciách je zahrnutý nový absorpčný mechanizmus (je to možné, je spojené s prítomnosťou bórových solí vo vode), ktorá sa stáva obzvlášť viditeľným v horúcom pásme; Tu je hladina absorpcie abnormálne vysoká a významne pomaly spadá k poklesu frekvencie.
Aby ste si jednoducho predstavovali kvantitatívne charakteristiky absorpcie v morskej vode, sme si všimli, že v dôsledku tohto účinku je zvuk s frekvenciou 100 Hz oslabený 10-krát na ceste 10 tisíc km, a s frekvenciou 10 kHz - na A vzdialenosť len 10 km (kresba 2). Tak, len nízkofrekvenčné zvukové vlny môžu byť použité pre dlhodobú komunikáciu, pre Diaľkové objav podmorských prekážok atď.
Obrázok 2 - Vzdialenosti, na ktorých sú zvuky rôznych frekvencií v prdeli 10-krát, keď sa distribuujú v morskej vode.
V oblasti zvukových zvukov pre frekvenčnú škálu 20-2000 Hz, rozsah distribúcie pod vodou zvukov strednej intenzity dosahuje 15-20 km, av ultrazvukovej oblasti - 3-5 km.
Ak budete postupovať z hodnôt zoslabenia zvuku pozorovaného v laboratórnych podmienkach v malých množstvách vody, bolo by možné očakávať oveľa dlhšie vzdialenosti. Avšak v prírodných podmienkach, okrem útlmu, vďaka vlastnostiam samotnej vody (t. N. viskózny útlm), je tiež ovplyvnený rozptylom a absorpciou rôznych nehomogénnosti média.
Zvuk refrakcia alebo zakrivenie dráhy zvukového lúča je spôsobená nehomogenitou vlastností vody, najmä vertikálne, v dôsledku troch hlavných dôvodov: zmeny v hydrostatickom tlaku s hĺbkou, zmenami fyziologického roztoku a teploty Nedostatočné otepľovanie hmotnosti vody slnečným svetlom. V dôsledku kumulatívneho pôsobenia týchto dôvodov sa rýchlosť šírenia zvuku, ktorá je približne 1450 m / s pre čerstvú vodu a približne 1500 m / s pre more, sa mení s hĺbkou a zákon o zmene závisí od času Rok, čas dňa, hĺbka reality a niekoľko ďalších dôvodov., Zvukové lúče, ktoré vyšli zo zdroja v určitom uhle k horizontu, sú ohnuté a smer ohybu závisí od distribúcie zdravých rýchlostí v médiu. V lete, keď horné vrstvy teplejšieho spodného, \u200b\u200blúče ohýbajú knihu a väčšinou sa odrážajú zo spodnej časti, pričom stratí významnú časť svojej energie. Naopak, v zime, keď spodné vrstvy vody si zachovávajú svoju teplotu, zatiaľ čo horné vrstvy sa ochladzujú, lúče sa ohýbajú hore a podstúpia opakované odrazy z povrchu vody, na ktorých sa stratí oveľa menej energie. Preto v zime je rozsah distribúcie zvuku väčší ako v lete. Kvôli refrakcii, t. N Mŕtve zóny, t.j. oblasti, ktoré sa nachádzajú v blízkosti zdroja, v ktorom neexistuje žiadna počateľnosť.
Prítomnosť refrakcie však môže viesť k zvýšeniu rozsahu šírenia zvuku - fenoménu ultrakového šírenia zvukov pod vodou. V určitej hĺbke pod povrchom vody je vrstva, v ktorej sa zvuk vzťahuje na najnižšiu rýchlosť; Nad touto hĺbkou sa rýchlosť zvyšovania zvuku zvýši v dôsledku zvýšenia teploty a nižšie - v dôsledku zvýšenia hydrostatického tlaku s hĺbkou. Táto vrstva je druh podvodného zvukového kanála. Lúč, odmietnutý z osi kanála nahor alebo nadol, v dôsledku refrakčného, \u200b\u200bvždy sa snaží dostať do neho späť. Ak v tejto vrstve umiestnite zdroj a zvuk prijímača, potom aj zvuky strednej intenzity (napríklad explózie malých poplatkov v 1-2 kg) môžu byť zaznamenané na vzdialenosti stovky a tisíce KM. Významné zvýšenie rozsahu šírenia zvuku v prítomnosti podvodného zvukového kanála môže byť pozorované, keď je zdroj umiestnený a zvukový prijímač nie je nevyhnutne v blízkosti osi kanála, a napríklad na povrchu. V tomto prípade lúče, zdržanie knihy, vstupujú do hlbokomorských vrstiev, kde vyvratujú na poschodí a vrátia sa na povrch vo vzdialenosti niekoľkých desiatok km od zdroja. Potom sa opakuje vzor šírenia lúčov a výsledná sekvencia je vytvorená. Sekundárne osvetlené zóny, ktoré sa zvyčajne vysledujú až do vzdialenosti niekoľkých stoviek km.
Šírenie vysokofrekvenčných zvukov, najmä ultrazvukov, keď sú vlnové dĺžky veľmi malé, malé nehomogeities sú ovplyvnené, zvyčajne dostupné v prírodných zásobníkoch: mikroorganizmy, bubliny plynov atď. Tieto nehomogénnosti pôsobia dvoma spôsobmi: absorbujú a rozptýlijú energiu zvukových vĺn. V dôsledku toho, so zvýšením frekvencie zvukových oscilov, ich distribučný rozsah sa znižuje. Tento účinok je obzvlášť viditeľný v povrchovej vrstve vody, kde najviac nehomogénnosti. Rozptyl zvuku s nehomogénnosťami, ako aj nezrovnalosťami povrchu vody a spodnej časti spôsobí, že fenomén podvodnej revír, sprevádzajúci balík zvukového pulzu: zvukové vlny, odrážajúce sa z celkovej súhrn heterogénnosti a zlúčenia, udávajú sprísnenie Zvukový impulz, pokračovať po jeho konci, ako je dozvuk pozorovaná v uzavretých priestoroch. Podvodná reverb je pomerne významná rušenie pre množstvo praktických aplikácií hydroakastických, najmä pre hydrolykáciu.
Limity distribúcie podvodných zvukov sú stále obmedzené a tzv. Vlastný morský hluk s dvojnásobným pôvodom. Časť hluku sa vyskytuje z otrasov vĺn na povrchu vody, z morského vzoru, od hluku kamienkových valcov a podobne. Druhá časť je spojená s morskou faunou; To zahŕňa zvuky vyrábané rybymi a inými morskými zvieratami.
Zvuk je jednou z komponentov nášho života a človek ho počuje všade. S cieľom podrobnejšie zvážiť tento fenomén, musíte najprv zistiť, sám sám. Na to je potrebné odkazovať na encyklopédiu, kde je napísané, že "zvuk je elastické vlny, množiteľné v akýchkoľvek elastických médiách a vytvára v ňom mechanické oscilácie." Hovorenie ľahšieho jazyka - toto je sluchové výkyvy v akomkoľvek prostredí. Z toho, čo je, a hlavné charakteristiky zvuku závisí. V prvom rade sa rýchlosť šírenia, napríklad vo vode líšia od iného média.
Akýkoľvek zvukový analóg má určité vlastnosti (fyzikálne charakteristiky) a vlastnosti (odraz týchto značiek v ľudských pocitoch). Napríklad trvanie, trvanie, výšková frekvencia, triedy a tak ďalej.
Rýchlosť zvuku vo vode je výrazne vyššia ako, povedzme vo vzduchu. V dôsledku toho sa šíri rýchlejšie a oveľa ďalej počuť. K tomu dochádza v dôsledku vysokej molekulárnej hustoty vodného prostredia. Je to 800-krát viac hustejšie ako vzduch a oceľ. Z toho vyplýva, že šírenie zvuku je vo veľkej miere závisí od média. Obráťte sa na konkrétne čísla. Rýchlosť zvuku vo vode sa teda rovná 1430m / s, vo vzduchu - 331,5 m / s.
Nízkofrekvenčný zvuk, napríklad hluk, ktorý vyrába motorovú loď, je vždy počuť o niečo skôr ako loď sa objavuje v zóne viditeľnosti. Jeho rýchlosť závisí od niekoľkých vecí. Ak sa teplota vody zvýši, prirodzene sa zvyšuje rýchlosť zvuku vo vode. To isté sa deje so zvýšením slanosti vody a tlaku, ktorý rastie so zvýšením hĺbky vodného priestoru. Osobitnou úlohou rýchlosti môže byť taký fenomén ako termoclinic. Ide o miesta, v ktorých sa nachádzajú vodné vrstvy v rôznych teplotách.
Aj na takýchto miestach sú iné (v dôsledku rozdielu v teplotnom režime). A keď sa vlny zvuku prechádzajú takou jednou vrstvou, strácajú väčšinu svojej sily. Tvárou v tvár termoclinicu je zvuková vlna čiastočne, a niekedy úplne, sa odráža (stupeň odrazu závisí od uhla, pod ktorým zvuk klesá), po ktorom sa na druhej strane tohto miesta vytvorí tieňová zóna. Ak sa zvážime príklad, keď sa zdroj zvuku nachádza vo vodnom priestore nad termocline, potom ešte nie je potrebné počuť niečo, čo je ťažké, ale takmer nemožné.
Ktoré sú publikované nad povrchom, v samotnej vode nie sú nikdy počuť. A naopak, vyskytuje sa, keď pod vodou vrstvy: nepreunie nad ním. Jasný príklad je moderná potápači. Ich povesti je oveľa znížená z dôvodu skutočnosti, že voda ovplyvňuje a vysoká rýchlosť zvuku vo vode znižuje kvalitu smeru smeru, odkiaľ sa pohybuje. Toto je najviac nudné so stereo schopnosťou vnímania zvuku.
Pod vrstvou vody idú do ľudského ucha viac ako akúkoľvek kosť z lebečnej boxu hlavy, a nie ako v atmosfére, cez bubeníkmi. Výsledok takéhoto procesu sa stáva jeho vnímaním súčasne s oboma ušami. Ľudský mozog nie je schopný rozlišovať miesta, z ktorých pochádzajú signály, a v akej intenzite. Výsledkom je vznik vedomie, že zvuk valcovanie zo všetkých strán v rovnakom čase, aj keď to tak nie je.
Okrem vyššie uvedených, zvukové vlny vo vodnom priestore majú takéto kvality ako absorpcia, divergencia a disperzia. Prvým je, keď sa výkon zvuku v slanej vode postupne vychádza z dôvodu trenia vodného média a soli sú v ňom. Divergencia sa prejavuje pri odstraňovaní zvuku z jeho zdroja. Zdá sa, že sa rozpustí vo vesmíre ako svetlo a nakoniec sa jej intenzita výrazne klesá. A oscilácie úplne zmizli v dôsledku rozptylu na všetkých druhoch prekážok, nehomogénnosti média.
Táto lekcia zdôrazňuje tému "zvukové vlny". V tejto lekcii budeme naďalej študovať akustiku. Najprv opakujeme definíciu zvukových vĺn, potom zvážte ich frekvenčné pásma a zoznámte sa s konceptom ultrazvukových a infrazvukových vĺn. Budeme tiež diskutovať o nehnuteľnostiach, ktoré sú súčasťou zvukových vĺn v rôznych prostrediach a učiť sa, aké vlastnosti sú neoddeliteľné. .
Zvukové vlny -jedná sa o mechanické oscilácie, ktoré, šírenie a interakcia s sluchovým orgánom, sú vnímané osobou (obr. 1).
Obr. 1. Zvuková vlna
Časť, ktorá funguje vo fyzike týmito vlnami, sa nazýva akustika. Profesia ľudí, ktorí na spoločných ľuďoch sa nazývajú "Hlavičky" - Akustika. Zvuková vlna je vlna množiteľská v elastickom médiu, je to pozdĺžna vlna, a keď sa šíri v elastickom médiu, kompresii a striedavý alternatívny. Vzdialenosť sa prenáša časom (obr. 2).
Obr. 2. šírenie zvukovej vlny
Zvukové vlny zahŕňajú také oscilácie, ktoré sa vykonávajú s frekvenciou 20 až 20 000 Hz. Pre tieto frekvencie zodpovedajú vlnovým dĺžkam 17 m (počas 20 Hz) a 17 mm (pre 20 000 Hz). Tento rozsah sa nazýva zvukový zvuk. Tieto vlnové dĺžky sú zobrazené pre vzduch, rýchlosť šírenia zvuku, v ktorom sa rovná.
Stále existujú takéto rozsahy, ktoré sa zaoberajú acoustics - infrasound a ultrazvuku. Infrasound sú tie, ktoré majú frekvenciu menej ako 20 Hz. A ultrazvuk sú tie, ktoré majú frekvenciu viac ako 20 000 Hz (obr. 3).
Obr. 3. Rozsah zvukových vlnov
Každá vzdelaná osoba musí navigovať v rozsahu frekvencie zvukovej vlny a vedieť, že ak ide do ultrazvuku, potom sa obrázok na obrazovke počítača postaví s frekvenciou viac ako 20 000 Hz.
Ultrazvuk -toto sú mechanické vlny podobné zvuku, ale majú frekvenciu 20 kHz na miliardu Hertz.
Vlny s frekvenciou viac ako miliardy Hertz hyperwich.
Ultrazvuk sa používa na detekciu chýb v odliatkoch. Na študovanej časti príručky prúd krátkeho ultrazvukových signálov. Na týchto miestach, kde nie sú žiadne chyby, signály prechádzajú z časti bez registrácie prijímača.
Ak existuje trhlina, vzduchová dutina alebo iná nehomogenity, ultrazvukový signál sa odráža z nej a vracia sa do prijímača. Takáto metóda sa nazýva detekcia ultrazvukovej chyby.
Ďalšie príklady ultrazvukového použitia sú ultrazvukové, ultrazvukové zariadenia, ultrazvuková terapia.
Infrazound - Mechanické vlny podobné zvuku, ale majú frekvenciu menšiu ako 20 Hz. Nie sú vnímané ľudským uchom.
Prírodné zdroje infrazvukových vĺn sú búrky, tsunami, zemetrasenia, hurikány, sopečné erupcie, búrky.
Infrasound je tiež dôležité vlny, ktoré sa používajú na povrchové oscilácie (napríklad na zničenie niektorých veľkých objektov). Spustíme infrázu v pôde - a pôdne rozdrvenie. Kde sa používa? Napríklad na Diamond Prima, kde si vezmete rudu, v ktorej sú diamantové komponenty, a rozdrviť sa do malých častíc, aby ste našli tieto diamantové striekanie (obr. 4).
Obr. 4. Aplikácia infrasound
Rýchlosť zvuku závisí od podmienok média a teploty (obr. 5).
Obr. 5. Rýchlosť šírenia zvukovej vlny v rôznych prostrediach
Poznámka: Vo vzduchu sa rýchlosť zvuku rovná, pričom rýchlosť sa zvyšuje. Ak ste výskumník, môžete použiť takéto vedomosti. Môžete dokonca prísť s určitým teplotným snímačom, ktorý bude opraviť teplotný rozdiel zmenou zvuku zvuku v médiu. Už vieme, že čím viac hustejšie životné prostredie, tým väčšia interakcia medzi časticami média, tým rýchlejšie sa vlna šíri. V minulosti sme to diskutovali o príklade suchého a vzduchu mokrého vzduchu. Pre vodu, rýchlosť šírenia zvuku. Ak vytvoríte zvukovú vlnu (klepanie na charter), potom rýchlosť jeho šírenia vo vode bude 4-krát viac ako vo vzduchu. Vodou sa informácie dostanú rýchlejšie 4 krát ako vzduchom. A v oceli a rýchlejšie: 
(Obr. 6).
Obr. 6. Rýchlosť šírenia vĺn
Viete z eposíkov, že Ilya Muromets sa tešil (a všetci bojovníci a obyčajní ruskí ľudia a chlapci z RVS GAIDAR) si užili veľmi zaujímavý spôsob, ako zistiť objekt, ktorý sa blíži, ale je stále ďaleko. Zvuk, ktorý vydáva pri pohybe ešte nie je počuť. Ilya Muromets, odovzdanie na Zemi, môže to počuť. Prečo? Pretože pevná pôda sa prenáša s väčšou rýchlosťou, to znamená, že to bude rýchlejšie k uchu ilya murometov, a bude sa môcť pripraviť na stretnutie nepriateľa.
Najzaujímavejšie zvukové vlny sú hudobné zvuky a zvuky. Aké objekty môžu vytvoriť zvukové vlny? Ak si vezmeme zdroj vlny a elastického prostredia, ak vynútíme zdroj zvuku, aby sme sa harmonicky kolmíli, potom budeme mať nádhernú zvukovú vlnu, ktorá sa nazýva hudobný zvuk. Tieto zdroje zvukových vĺn môžu byť napríklad struny gitary alebo klavír. Môže to byť zvuková vlna, ktorá je navrhnutá v medzere vzduchového potrubia (orgán alebo potrubia). Z hudobných lekcií poznáte poznámky: UP, RE, MI, FA, SALT, LA, SI. V akustite sa nazývajú tóny (obr. 7).
Obr. 7. Hudobné tóny
Všetky položky, ktoré môžu produkovať tóny, budú zobrazené. Čo sa líšia? Líšia sa v vlnovej dĺžke a frekvencii. Ak sú tieto zvukové vlny vytvorené neharmonicky znejúcimi orgánmi alebo nie sú spojené so všeobecnou jedinou orchestrálnou hranou, potom sa takýto množstvo zvukov bude nazývaný hluk.
Hluk - výkyvy poruchy v rôznych fyzikálnych prírode, charakterizované komplexnosťou dočasnej a spektrálnej štruktúry. Koncepcia hluku je domácnosť a existuje fyzické, sú veľmi podobné, a preto ho predstavujeme ako samostatný dôležitý predmet protihodnotu.
Prejdite na kvantitatívne odhady zvukových vĺn. Aké sú charakteristiky hudobných zvukových vĺn? Tieto charakteristiky sa uplatňujú výlučne na harmonické zvukové oscilácie. Tak, hlasitosť zvuku. Čo určuje objem zvuku? Zvážte šírenie zvukovej vlny v čase alebo kolísaní v zdrojovom zdroji zvukovej vlny (obr. 8).
Obr. 8. Hlasitosť zvuku
Zároveň, ak sme pridali veľa zvuku do systému (napríklad ticho zaklopal klavírnym kľúčom), bude to tichý zvuk. Ak sme nahlas, zdvihnite svoju ruku vysokú, zavolajte tento zvuk, zrazil kľúč, získajte hlasný zvuk. Na čo závisí? Tichý zvuk amplitúdy oscilácie je menší ako hlasný zvuk.
Ďalšie dôležité charakteristiky hudobného zvuku a iné - výška. Čo závisí na výšku zvuku? Výška závisí od frekvencie. Môžeme prinútiť zdroj, aby sme často kolísali, a môžeme to, aby sme to nebolo veľmi rýchlo kolísali (to znamená, že menej výkyvov na jednotku času). Zvážte skenovanie v čase vysokého a nízkeho zvuku jednej amplitúdy (obr. 9).
Obr. 9. Výška zvuku
Môžete urobiť zaujímavý záver. Ak osoba spieva basu, potom má zdroj zvuku (to sú hlasové väzy) kolísajú niekoľkokrát pomalšie ako osoba, ktorá spieva soprano. V druhom prípade hlasové väzy sa častejšie kolíšu, preto sú ohniská kompresie a vypúšťanie pri šírení vlny príčiny.
Existuje ďalšia zaujímavá charakteristika zvukových vĺn, ktoré fyzici nie sú učiť. na to lak. Viete a ľahko rozlišujte tú istú hudobnú hru, ktorá sa vykonáva na Balalaike alebo v skupine. Aký je rozdiel medzi týmito zvukmi alebo je toto vykonanie? Boli sme požiadaní na začiatku experimentu ľudí, ktorí extrahujú zvuky, aby boli o rovnakej amplitúde, takže objem zvuku je rovnaký. Je to ako v prípade orchestra: Ak nie je vypúšťanie nástroja, všetci hrali približne rovnako, v tej istej silu. Tak sa líši časopisu Balalakai a Cello. Ak by sme maľovali zvuk, ktorý je odstránený z jedného nástroja, od druhej, s pomocou grafov, boli rovnaké. Ale môžete tieto zvukové nástroje.
Ďalší príklad dôležitosti časového limitu. Predstavte si dvaja speváci, ktorí dokončujú tú istú hudobnú univerzitu s identickými učiteľmi. Študovali rovnako dobre na piatich. Z nejakého dôvodu sa človek stane vynikajúcim umelcom a druhý celý život je nespokojný so svojou kariérou. V skutočnosti je to určené výlučne svojím nástrojom, ktorý spôsobuje vokálne výkyvy v médiu, t.j. sa líšia v Tembre Voices.
Bibliografia
- Sokolovich Yu.A., Bogdanova Gs Fyzika: Príručka s príkladmi riešenia problémov. - 2. vydanie reddished. \\ T - X.: Vesta: Vydavateľstvo "Rocky", 2005. - 464 p.
- Promicin A.v., Godnik E.M., Fyzika. 9 Cl.: Učebnica pre všeobecnú formáciu. Inštitúcie / A.V. Promickin, E.M. Jeden. - 14. ed., Stereotyp. - M.: Drop, 2009. - 300 p.
- Internetový portál "EDUSPB.com" ()
- Internetový portál "MSK.EDU.UA" ()
- Internetový portál "CLASS-FIZIKA.NAROD.RU" ()
Domáca úloha
- Ako sa použije zvuk? Čo môže slúžiť ako zdroj zvuku?
- Môže sa zvuk šíriť vo vesmíre?
- Je každá vlna, ktorá dosiahla ľudský sluchový orgán, ho vníma?
