Zvok širjenje

Kaj je zvočno širjenje?

The zvok širjenje Vedno se pojavlja v materialnem mediju, saj je zvok vzdolžni val, ki izmenično stisne in širi srednje molekule. Se lahko širi po zraku, tekočinah in trdnih snovi.

Zrak je najpogostejše sredstvo za širjenje zvoka. Vibracije, ki jih proizvaja vir zvoka, kot sta glas ali rog.

Zvok se širi od zvočnika do ušesa

Ta motnja povzroča spremembe v zračnem tlaku, kar ustvarja tlačne valove. Te različice se širijo in ko dosežejo ušes, začne vibrirati in slušni signal se pojavi.

Valovi prenašajo energijo z enako hitrostjo, kot jo nosi motnje. Na primer v zraku se zvok širi s hitrostjo približno 343.2 m/s v normalnih temperaturnih in tlačnih pogojih, kar je ta hitrost značilna za medij, kot bomo videli kasneje.

Kako se pojavi širjenje zvoka?

Razmnoževanje zvoka se v bistvu pojavi na dva načina, prvi je zvok, ki prihaja neposredno iz vira, ki izhaja. Drugi je skozi zvočne valove, ki se odražajo v ovirah, kot so stene prostorov, kar povzroča zvočno polje odmeva.

Ti odsevi zvočnih valov se lahko pojavijo večkrat in tisto, kar se razlaga kot zvok.

V tem procesu zvočni valovi dajejo svojo energijo okolju in zmanjšajo razdaljo, dokler ne izgine.

Hitrost širjenja zvoka

Hitrost, s katero se v različnih medijih širi zvok, je odvisna od njegovih lastnosti. Najpomembnejše so gostota, elastičnost, vlaga, slanost in temperatura. Ko se spremenijo, tudi hitrost zvoka.

Gostota medija je merilo istoimenske vztrajnosti, kar pomeni odpor na prehod tlačnega vala. Zelo gosto gradivo načeloma nasprotuje odlomku zvoka.

Vam lahko služi: stiskanje: koncept in formule, izračun, primeri, vaje

Elastičnost kaže, kako enostavno je, da medij povrne svoje lastnosti, ko ga moti. V elastičnem mediju se zvočni valovi premikajo lažje kot s togim medijem, ker so molekule bolj pripravljene vibrirati vedno znova.

Se imenuje fizična velikost Modul stisljivosti Opisati, kako je elastičen medij.

Enačba zvočne hitrosti

Na splošno se zvok širi v mediju s hitrostjo, ki jo daje:

Kadar je elastična lastnost modul in lastnost stisljivosti in je gostota ρ:

Končno je temperatura še en pomemben dejavnik, ko se zvok širi skozi plin, kot je zrak, to je sredstvo, s katerim se širi večina zvočnih valov. Ko upoštevamo idealni model plina, je količnik b/ρ odvisen izključno od njegove temperature t.

Na ta način je hitrost zvoka v zraku pri 0 ° C 331 m/s, pri 20 ° C. Razlika je razložena, ker ko se temperatura zvišuje, se dvigne tudi vibracijsko stanje molekul zraka, kar olajša prehod motenj.

Razmnoževanje pomeni

Zvok je mehanski val, ki potrebuje materialni medij za širjenje. Zato ni mogoče, da se zvok prenaša v praznino, za razliko od elektromagnetnih valov, ki to lahko storijo brez večjih težav.

Zrak

Zrak je najpogostejše okolje za prenos zvoka, pa tudi v drugih plinih. Motnje se prenašajo s spopadi med plinastimi molekulami, tako da je večja gostota plina, več zvoka potuje.

Vam lahko služi: gravitacijska energija: formule, značilnosti, aplikacije, vajeTa animacija prikazuje, kako se zvok širi v zraku. Vir povzroči, da se molekule plina stisnejo in izmenično razširijo

Kot smo že povedali, temperatura vpliva na širjenje zvoka v plinih, saj ko je večja, so trki med molekulami pogostejši.

V zraku je odvisnost od hitrosti zvoka V s temperaturo T v Kelvinu podana z:

Velikokrat se temperatura ne razdeli homogeno na enem mestu, na primer koncertna dvorana. Najbolj vroč zrak je bližje tlem, medtem ko je nad občinstvom lahko do 5 ° C hladnejši, kar vpliva na širjenje zvoka v ograjenem prostoru, saj se zvok hitreje premika.

Tekočine in trdne snovi

V tekočinah zvok potuje hitreje kot v plini in v trdnih snovi še več. Na primer, v sladki vodi in slani vodi, obe pri temperaturi 25 ° C, je hitrost zvoka 1493 m/s in 1533 m/s, približno štirikrat več kot v zraku, približno približno približno približno.

Preveriti ga je enostavno tako, da glavo damo v vodo, zato se hrup motorjev posoda sliši veliko bolje kot v zraku.

Toda v trdnih materialih, kot sta jeklo in steklo, lahko zvok doseže do 5920 m/s, zato zvok veliko bolje.

Preprosti eksperimenti s širjenjem zvoka

Razmnoževanje zvoka se vedno izvaja v materialnem mediju

Eksperiment 1

Zvočni valovi se konstruktivno ali destruktivno motijo, z drugimi besedami, prekrivajo. Ta učinek je mogoče enostavno doživeti s preprostim poskusom:

Materiali

-1 par zvočnikov, kot so tisti, ki se uporabljajo na namiznih računalnikih.

-Mobilni telefon, ki ima nameščeno aplikacijo za generator valov.

-Merilni trak

Postopek

Poskus se izvaja v široki in jasni sobi. Zvočniki so nameščeni drug ob drugem, z ločitvijo 80 cm in enako orientacijo.

Vam lahko služi: hidravlični tisk

Zdaj so zvočniki povezani s telefonom in oba se vklopijo z enako glasnostjo. V generatorju je izbrana določena frekvenca, na primer 1000 Hz.

Potem se morate premakniti po črti, ki se pridruži zvočnikom, vendar ohranite ločitev približno 3 m. Takoj je ugotovljeno, da se intenzivnost zvoka v nekaterih točkah poveča (konstruktivna motnja) v nekaterih točkah in v drugih zmanjšanju (destruktivni posegi).

Opazimo tudi, da je pri stojanju na enako oddaljeni točki zvočnikov vedno mesto konstruktivnih motenj.

Eksperiment 2

Ta izkušnja, ki zahteva sodelovanje dveh ljudi, služi preverjanju, ali imajo predmeti lastnosti.

Materiali

2 enake prazne steklenice.

Postopek

Udeleženci morajo imeti svoje steklenice v položaju in navpično, razdalja približno 2 m pa je ločena. Eden od ljudi piha skozi ustja steklenice in poševno vpliva na curek zraka, druga oseba navpično drži svojo steklenico poleg ušesa.

Oseba, ki posluša takoj, ugotavlja, da zvok izhaja iz lastne steklenice, čeprav se v steklenici pojavlja izvirni zvok, ki jo piha druga oseba. Ta pojav se imenuje resonanca.

Izkušnje se lahko ponovi, če je steklenica osebe, ki piha, napolnjena na polovici poti. V tem primeru je zapisan tudi zvok, vendar bolj akuten.

Reference

1. Osnovni koncepti okoljskega hrupa. Okreval od: sicaweb.Cedex.je.
2. Znanstveni Čile. Zvok širjenje. Okrevano od: fizika.pogl.
3. Palube, do. Slišite in poglejte: 61 akustičnih in optičnih poskusov. Izdaje Univerze v Murciji.
4. Ramón, f. Zvok, temperatura in vlaga. Okrevano od: Equaphon-University.mreža.
5. Sears, Zemansky. 2016. Univerzitetna fizika s sodobno fiziko. 14. Ed. Zvezek 1. Pearson.
6. Syntec. Zvok širjenje. Okrevano od: acdacustics.com.