Zvučni valovi: koncept i značajke

Svijet koji nas okružuje sigurno se zove svijet zvukova, jer glasovi, glazba, cvrkut ptica, zvuk vjetra neprestano prstenuje oko nas. Zvučni valovi pomažu ljudima da komuniciraju, primaju informacije o svijetu oko sebe. Za životinje zvukovi nisu ništa manje važni. S gledišta fizike, zvukovi su mehaničke vibracije,

Znanstvena akustika bavi se različitim pitanjima, uključujući pitanja koja se odnose na značajke i svojstva sluha. Predmet proučavanja fiziološke akustike je izravno orgulje sluha, njegovu strukturu, akciju i uređaj. Arhitektonska akustika bavi se proučavanjem širenja zvučnih valova u sobi, istražuje utjecaj oblika i dimenzija prostorije na zvuk, proučava svojstva materijala s trenutnim pogledom na širenje i suzbijanje zvuka. Glazbena akustika bavi se proučavanjem glazbenih instrumenata, istražuje uvjete za najbolji zvuk određenog instrumenta.

Fizička akustika proučava zvuk vibracija, zvuk val, nedavno je također počela pokrivati ​​fluktuacije koje leže izvan mogućnosti ljudskog slušnog sustava.

Osnovni pojmovi akustike

Pojava zvuka posljedica je mehaničkih vibracija elastičnih tijela i medija. Zrak je dirigent za zvuk. To dokazuje iskustvo Roberta Boylea. Ako stavite zvučno tijelo ispod zvona zračne pumpe, tada će se zvuk postati slabiji kad se zrak ispusti ispod zvona. Kada je zrak pod zvonom završen, zvuk će se potpuno zaustaviti.

Tijekom oscilacija, tijelo naizmjenično stvara vakuum u sloju zraka koji se nalazi uz njegovu površinu, a zatim oblaže ovaj sloj. Kao rezultat toga, propagacija valova u zračnom prostoru počinje oscilacijama zračnog sloja na površini tijela.

Budući da se zvukovi šire u prostoru, zvuk je slabiji, što je povezano s određenim nepovratnim procesima. Značenje je da neki medij prenosi energiju koju nosi zvučni val.

Apsorpcijski koeficijent je količina koja je jednaka omjeru zvučne energije apsorbirane medijem do energije koja je ušla u medij. Apsorpcijski koeficijent utječe unutarnji trenje ili viskoznost medija, njegova toplinska vodljivost, gustoća medija i brzina propagacije vala.

Širenje u mediju, val će jednog dana doseći granicu. Nakon ove granice započinje drugi medij, koji se sastoji od drugih čestica i u kojem drugom brzina zvuka. Na ovoj granici zvuči se zvuk. U tom slučaju, rijetkost čestica pretvara se u zadebljanje i kondenzaciju u vakuumu.

Taj efekt nastaje zbog toga što vibracije koje val prenosi na granicu medija prenose se na čestice drugog medija i postaju izvor novog vala. Sekundarni će se val širiti ne samo u drugom okruženju, već iu onom iz kojeg je izvorno došao. Ovo je reflektirani zvučni val.

Na granici medija dolazi do djelomičnog prolaska zvuka u drugi medij i djelomična apsorpcija zvuka. Frakcija odražene energije ovisit će o omjeru gustoće medija, kao io stanju sučelja. Na primjer, refleksija zvučnog vala koja se širi u zraku, od površine tekućine ili čvrstog tijela, događa se gotovo potpuno. Zvučni valovi koji se šire po čvrstom tijelu gotovo se potpuno reflektiraju na granici sa zrakom.

S fenomenom refleksije izravno povezan s pojavom eho. Bit ovog fenomena je da zvuk dolazi od izvora do neke prepreke, koja postaje granica medija i odbija od nje, vraćajući se na mjesto gdje dolazi val.