Ταχύτητα ήχου στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας σωλήνα συντονισμού

Ο ήχος μπορεί να θεωρηθεί ως ένα διαμήκη, μηχανικό κύμα και μπορεί να διασχίσει οποιοδήποτε κανάλι. Ωστόσο, δεν μπορεί να διασχίσει το κενό. Δεν υπάρχει ήχος στο κενό. Ο ήχος μπορεί να παρουσιάζει διακύμανση στην πίεση. Μια περιοχή αυξημένης πίεσης σε ένα ηχητικό κύμα αναφέρεται ως συμπίεση (ή συμπύκνωση) και μια περιοχή περιορισμένης πίεσης σε ένα ηχητικό κύμα αναφέρεται ως αραίωση (ή διαστολή).

Nature Of Sound

Ο ήχος που εκπέμπεται από μια κιθάρα είναι διαφορετικός από τον ήχο που προκαλείται από ένα βαρέλι. Είναι επειδή ο ήχος που παράγεται από πολλές πηγές έχει ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Ο ήχος απεικονίζεται συνεχώς από τη συχνότητα, το μήκος κύματος και το πλάτος του. Το μέσο κατά το οποίο αναπαράγεται μπορεί να είναι είτε στερεό, υγρό ή αέριο. Ο ήχος διαδίδεται ταχύτερα στα στερεά, πολύ πιο αργά στα υγρά και πιο αργά στα αέρια.

Χαρακτηριστικά ενός ηχητικού κύματος

• Κορυφή και γούρνα:Σε ένα κύμα, μια κορυφή αναφέρεται ως η κορυφή και μια κοιλάδα ονομάζεται γούρνα.
• Μήκος κύματος:Είναι το χάσμα μεταξύ συνεχών συμπιέσεων (C) ή δύο συνεχών αραιώσεων (R). Αντιπροσωπεύεται επίσης μέσω λ (ελληνικό γράμμα λάμδα). Η μονάδα SI του είναι μέτρο (m).

• Ταλάντωση:Η αλλαγή της πυκνότητας από το υψηλό φορτίο στο υψηλό κόστος, αλλά στο υψηλότερο ποσοστό, για να πραγματοποιηθεί μία πλήρης ταλάντωση.
• Συχνότητα:Αναπαρίσταται με το ν (ελληνικό γράμμα, nu). Η μονάδα SI του είναι hertz (εικόνα, Hz).

• Χρονική περίοδος του κύματος:είναι ο χρόνος που απαιτείται από  διαδοχικές συμπιέσεις ή σπάνιες για να γίνει ένα καθορισμένο πράγμα.
• Τα μίλια του αντιπροσωπεύονται με τον τρόπο της φωτογραφίας Τ και η μονάδα SI του είναι 2η (α).
• Η συχνότητα και ο όρος σχετίζονται ως εξής:

ν =1T

• Βήμα:Όσο πιο γρήγορη είναι η κίνηση των σωματιδίων της πηγής (ή του αντικειμένου που παράγει ήχο), τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα και τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση.
• Πλάτος κύματος:Είναι το μέγεθος της μέγιστης διαταραχής (σύγκρουση σωματιδίων) στο μέσο και στις δύο πλευρές της μέσης τιμής. Δείχνεται με το γράμμα Α. Η μονάδα του είναι αυτή της πυκνότητας ή της πίεσης.

• Η σκληρότητα (μπορείτε επίσης να πείτε ένταση) ή απαλότητα (ή λέτε γλυκιά φωνή) ενός ήχου καθορίζεται βασικά από το πλάτος του.

• Ένα ηχητικό κύμα εξαπλώνεται από την πηγή του. Καθώς φεύγει μακριά από την πηγή του, θα ακούτε λιγότερο ήχο γιατί μειώνεται το πλάτος του καθώς και η ένταση του.

• Ποιότητα ή ξυλεία ήχου:Βοηθά στη διάκριση ενός ήχου από τον άλλο με την ίδια ένταση και ένταση.

• Ο ήχος, που ακούγεται πιο ευχάριστος σε σύγκριση με άλλους, λέγεται ότι είναι πλούσιας ποιότητας.
• Ένας ήχος μιας συχνότητας μονής (ή μπορείτε να πείτε 1 ή μονάδας)  ονομάζεται τόνος.
• Ο ευχάριστος ήχος που παράγεται λόγω ενός μείγματος πολλών συχνοτήτων (τόσες πολλές ηχητικές μίξεις μεταξύ τους) ονομάζεται νότα.
• Ο θόρυβος (ενόχληση) είναι δυσάρεστος στο αυτί.

• Ένταση ήχου:Είναι η ποσότητα της ηχητικής ενέργειας (αριθμός συχνότητας ή μπορείτε να πείτε αριθμός κύκλων που διέρχονται)  που περνά κάθε δευτερόλεπτο  από την περιοχή μονάδας (μπορείτε να πείτε σημείο).

Ταχύτητα ήχου σε διαφορετικά μέσα

• Ο ήχος διαδίδεται (δονείται) μέσω ενός μέσου (ή μπορείτε να πείτε με κοινό όρο αντικείμενο) με πεπερασμένη ταχύτητα.
• Η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου (συγκεκριμένου αντικειμένου) μέσω του οποίου ταξιδεύει.

Η ταχύτητα του ήχου μειώνεται από στερεά (συμπεριλαμβανομένου μεταλλικού, μη μεταλλικού) σε αέρια κατάσταση (αέρας).

Μέσα σε ένα μέσο, ​​η ταχύτητα του ήχου αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας (αν αυξήσετε τη θερμοκρασία, τα μόρια αποκτούν κινητική ενέργεια, τα κάνει να συγκρούονται μεταξύ τους πιο γρήγορα και πιο επιδραστικά)

Αντανάκλαση του ήχου

Ο νόμος της ανάκλασης του ήχου περιγράφει ότι οι κατευθύνσεις στις οποίες ο ήχος προσπίπτει (αγγίζοντας αντικείμενο) και ανακλάται (αφού αγγίξει αυτό το αντικείμενο αναπήδησης) κάνουν ίσες γωνίες με την κανονική προς την ανακλώσα επιφάνεια στο σημείο πρόσπτωσης, στο σημείο ανάκλασης και στην κανονική (διαχωριστική γραμμή μεταξύ προσπίπτουσας και ανακλώμενης γραμμής) η γραμμή βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο.

Ηχώ:Η ηχώ είναι η αντανάκλαση (επανάληψη) του ήχου που φτάνει στον ακροατή με καθυστέρηση μετά τον άμεσο ήχο.

• Η αίσθηση του ήχου επεξεργάζεται και αποστέλλεται στον εγκέφαλό μας για περίπου 0,1 δευτερόλεπτα.
• Για να ακούτε εύκολα μια ηχώ, το χρονικό διάστημα μεταξύ του αρχικού ήχου και του ανακλώμενου ήχου θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,1 δευτερόλεπτα..
• Η συνολική απόσταση που καλύπτεται από τον ήχο από το σημείο όπου δημιουργείται μέχρι την ανακλώσα επιφάνεια και πίσω θα πρέπει να είναι τουλάχιστον:

344 m/s × 0,1 s =34,4 m (εδώ, 344 m/s είναι η ταχύτητα του ήχου)

• Για άψογη ακρόαση ηχούς, η αμοιβαία απόσταση του εμποδίου από την πηγή του ήχου πρέπει να είναι η μισή αυτής της απόστασης, δηλαδή 17,2 μέτρα.
• Αυτή η απόσταση αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία του αερίου.
• Οι απόηχοι μπορούν να ακουστούν περισσότερες από μία λόγω πολλαπλών και επιτυχημένων αντανακλάσεων
• Το βρυχηθμό της βροντής μπορεί να ακουστεί από το άτομο λόγω επιτυχούς αντανάκλασης σε πολλές επιφάνειες.

Τύπος εφέ Doppler

Ο τύπος του φαινομένου Doppler μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της ταχύτητας της πηγής και του παρατηρητή, καθώς και για τις αρχικές και παρατηρούμενες συχνότητες των ηχητικών κυμάτων. Ενώ υπάρχει μόνο ένας τύπος εφέ Doppler, αλλάζει με βάση τις ταχύτητες του παρατηρητή ή της πηγής ήχου σε διαφορετικά σενάρια. Αυτός είναι ο τύπος του φαινομένου Doppler:

f’=(v + vo)(v – vs) f

Εδώ, f’ =παρατηρούμενη συχνότητα

f =πραγματική συχνότητα

v =ταχύτητα ηχητικού κύματος

vo =ταχύτητα f του παρατηρητή

vs  =ταχύτητα της πηγής

Συμπέρασμα

Ο ήχος είναι ένα είδος ενέργειας που προκαλεί την αίσθηση της ακοής. Είναι επίσης ένα είδος ενέργειας που παράγεται από δονήσεις. Μερικές φορές, ακούμε περισσότερες από μία ηχώ από μια παροχή ήχου, εάν η περιοχή είναι μεγάλη και έχει περισσότερες από μία ανακλαστικές επιφάνειες που αποτελούνται από κοιλάδες και τεράστια άδεια δωμάτια. Αυτό το φαινόμενο αναφέρεται ως αντήχηση.