Zvukový roztiahnutie

Čo je zvukové šírenie?

Ten zvukový roztiahnutie Vždy sa vyskytuje v materiálovom médiu, pretože zvuk je pozdĺžna vlna, ktorá striedavo komprimuje a rozširuje stredné molekuly. Môže sa šíriť vzduchom, kvapalinami a tuhými látkami.

Vzduch je najbežnejším prostriedkom na šírenie zvuku. Vibrácie produkované zvukovým zdrojom, ako je hlas alebo roh, sa prenáša vo všetkých smeroch do okolitých molekúl vzduchu a sú k jeho susedom.

Zvuk sa rozprestiera z reproduktora do ucha

Toto narušenie spôsobuje rozdiely v tlaku vzduchu a vytvára tlakové vlny. Tieto variácie sa šíria a keď sa dostanú do ušného bubienka, začne sa vibrovať a vyskytuje sa zvukový signál.

Vlny prepravujú energiu rovnakou rýchlosťou, akú narušenie nesie. Napríklad vo vzduchu sa zvuk šíri rýchlosťou asi 343.2 m/s v normálnych podmienkach teploty a tlaku, pričom táto rýchlosť je charakteristická pre médium, ako uvidíme neskôr.

Ako dochádza k šíreniu zvuku?

K šíreniu zvuku sa vyskytuje v podstate dvom. Druhým je zvukové vlny, ktoré sa odrážajú v prekážkach, ako sú steny miestností, čo vedie k zvukovému oblasti dozvuku.

Tieto odrazy zvukových vĺn sa môžu vyskytnúť mnohokrát a to, čo sa interpretuje ako zvuk, je akustický tlak, ktorý je výsledkom priameho zvukového poľa a dozvukového poľa.

V tomto procese zvukové vlny dávajú energiu životnému prostrediu a zoslabujú vzdialenosť, kým nezmizne.

Rýchlosť šírenia zvuku

Rýchlosť, s akou sa zvuk šíri v rôznych médiách, závisí od jeho vlastností. Najdôležitejšou je hustota, elasticita, vlhkosť, slanosť a teplota. Keď sa zmenia, aj rýchlosť zvuku.

Hustota média je mierou jej zotrvačnosti, čo znamená odpor voči priechodu tlakovej vlny. Veľmi hustý materiál v zásade je proti priechodu zvuku.

Môže vám slúžiť: kompresia: koncept a vzorce, výpočet, príklady, cvičenia

Elasticita naznačuje, aké ľahké je, že médium obnovuje svoje vlastnosti, keď je narušené. V elastickom médiu sa zvukové vlny pohybujú ľahšie ako tuhé médium, pretože molekuly sú ochotnejšie znova a znova vibrovať.

Sa volá fyzická veľkosť Modul stlačiteľnosti Opísať, aké je elastické médium.

Rovnica zvuku

Všeobecne sa zvuk šíri v médiu s rýchlosťou danou:

Kde je elastická vlastnosť modul a vlastnosť stlačiteľnosti M a je hustotou ρ:

Nakoniec je teplota ďalším dôležitým faktorom, keď sa zvuk šíri plynom, ako je vzduch, čo je prostriedok, ktorým sa väčšina zvukových vĺn šíri. Ak sa uvažuje o modeli ideálneho plynu, kvocient B/ρ závisí výlučne od jeho teploty t.

Týmto spôsobom je rýchlosť zvuku vo vzduchu pri 0 ° C 331 m/s, zatiaľ čo pri 20 ° C je jeho hodnota 343 m/s. Rozdiel je vysvetlený, pretože keď sa teplota zvyšuje, stúpa aj vibračný stav molekúl vzduchu, čo uľahčuje priechod narušenia.

Propagácia znamená

Zvuk je mechanická vlna, ktorá potrebuje na šírenie materiálového média. Preto neexistuje spôsob, ako sa zvuk prenášať do prázdnoty, na rozdiel od elektromagnetických vĺn, ktoré tak dokážu bez väčšieho problému.

Vysielať

Vzduch je najbežnejším prostredím pre prenos zvuku, ako aj v iných plynoch. Poruchy sa prenášajú zrážkami medzi plynnými molekulami, takže čím vyššia je hustota plynu, tým viac zvuku cestuje.

Môže vám slúžiť: gravitačná energia: vzorce, charakteristiky, aplikácie, cvičeniaTáto animácia ukazuje, ako sa zvuk šíri vo vzduchu. Zdroj spôsobuje, že molekuly plynu stlačia a striedavo rozširujú

Ako sme už uviedli, teplota ovplyvňuje šírenie zvuku v plynoch, pretože keď je väčší, kolízie medzi molekulami sú častejšie.

Vo vzduchu je závislosť od rýchlosti zvuku V s teplotou T v Kelvin daná:

Teplota mnohokrát nie je homogénne distribuovaná na jednom mieste, napríklad koncertná sieň. Najhorúcejší vzduch je bližšie k podlahe, zatiaľ čo nad publikom môže byť až 5 ° C chladnejšie, čo ovplyvňuje šírenie zvuku v kryte, pretože zvuk sa v oblastiach rýchlejšie pohybuje.

Tekutiny a tuhé látky

V tekutinách zvuk prechádza rýchlejšie ako v plynoch a v tuhých látkach ešte viac. Napríklad v sladkej a slanej vode, a to pri teplote 25 ° C, je rýchlosť zvuku 1493 m/s a 1533 m/s, približne štyrikrát viac ako vo vzduchu, približne približne približne približne približne.

Je ľahké ho skontrolovať vložením hlavy do vody, takže hluk motorov plavidiel je počuť oveľa lepšie ako vo vzduchu.

Ale v tuhých materiáloch, ako je oceľ a sklo, môže zvuk dosiahnuť až 5920 m/s, preto jazdia oveľa lepšie.

Jednoduché experimenty s šírením zvuku

Šírenie zvuku sa vždy vykonáva v materiálnom médiu

Experiment 1

Zvukové vlny interferujú konštruktívne alebo deštruktívne, inými slovami, prekrývajú sa. Tento efekt sa dá ľahko zažiť prostredníctvom jednoduchého experimentu:

Materiál

-1 dvojica reproduktorov, ako sú tie, ktoré sa používajú na stolných počítačoch.

-Mobilný telefón, ktorý má nainštalovanú aplikáciu generátora vlny.

-Meracia páska

Postup

Experiment sa vykonáva v širokej a čistej miestnosti. Reproduktory sú umiestnené vedľa seba, so separáciou 80 cm a rovnakou orientáciou.

Môže vám slúžiť: hydraulický lis

Teraz sú reproduktory pripojené k telefónu a obidve sa zapínajú rovnakým objemom. V generátore sa vyberie určitá frekvencia, napríklad 1000 Hz.

Potom sa musíte pohybovať po línii, ktorá sa pripojí k reproduktorom, ale udržiavate oddelenie asi 3 m. Okamžite sa poznamenáva, že v niektorých bodoch sa intenzita zvuku zvyšuje (konštruktívne rušenie) v niektorých bodoch a v iných poklese (deštruktívne rušenie).

Zisťuje sa tiež, že keď stojíte v rovnomernom mieste reproduktorov, je to vždy miesto konštruktívneho rušenia.

Experiment 2

Táto skúsenosť, ktorá si vyžaduje účasť dvoch ľudí, slúži na overenie, či majú objekty funkcie.

Materiál

2 identické prázdne fľaše.

Postup

Účastníci musia udržiavať fľaše v polohe a vertikálne a vzdialenosť približne 2 m je oddelená. Jeden z ľudí fúka cez ústa fľaše a šikmo ovplyvňuje prúd vzduchu, druhá osoba vertikálne drží fľašu vedľa ucha.

Osoba, ktorá počúva okamžite poznamenáva, že sa zdá, že zvuk pochádza z vlastnej fľaše, hoci pôvodný zvuk sa vyskytuje vo fľaši, ktorú fúka druhá osoba. Tento jav sa volá rezonancia.

Skúsenosti sa môže opakovať, ak je fľaša osoby, ktorá fúka, naplnená na polceste. V tomto prípade sa zaznamenáva aj zvuk, ale akútnejší.

Odkazy

1. Základné koncepty hluku v oblasti životného prostredia. Získané z: siicaweB.Cedex.je.
2. Vedecký chile. Zvukový roztiahnutie. Obnovené z: fyziky.chvály.
3. Paluby. Vypočujte si a pozri: 61 akustických a optických experimentov. Vydania University of Murcia.
4. Ramón, f. Zvuk, teplota a vlhkosť. Získané z: Equaphon-University.slepo.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fyzika univerzity s modernou fyzikou. 14. Edimatizovať. Zväzok 1. Pearson.
6. Syntex. Zvukový roztiahnutie. Obnovené z: acdaustici.com.