Onde sonore e loro caratteristiche. Le onde sonore intorno a noi

Il suono sono le onde sonore che causano oscillazioni delle particelle più piccole di aria, altri gas e anche mezzi liquidi e solidi. Il suono può verificarsi solo dove c'è una sostanza, indipendentemente dallo stato aggressivo in cui si trova. In condizioni di vuoto, dove non c'è mezzo, il suono non si propaga, perché non ci sono particelle, che agiscono come propagatori di onde sonore. Ad esempio, nello spazio. Il suono può essere modificato, modificato, trasformandosi in altre forme di energia. Quindi, il suono convertito in onde radio o in energia elettrica può essere trasmesso su distanze e registrato su supporti informativi.

Onda sonora

I movimenti di oggetti e corpi causano quasi sempre fluttuazioni ambientali. Non importa se è acqua o aria. Nel processo di questo, le particelle del mezzo a cui sono trasmesse le vibrazioni del corpo iniziano anche a oscillare. Sorgono onde sonore. E i movimenti sono eseguiti nelle direzioni avanti e indietro, sostituendosi progressivamente l'un l'altro. Pertanto, l'onda sonora è longitudinale. Mai in esso c'è un movimento trasversale su e giù.

Caratteristiche dell'onda sonora

Come ogni fenomeno fisico, hanno i propri valori con cui è possibile descrivere le proprietà. Le caratteristiche principali di un'onda sonora sono la sua frequenza e ampiezza. Il primo valore mostra quante onde si formano in un secondo. Il secondo determina la forza dell'onda. I suoni a bassa frequenza hanno basse frequenze e viceversa. La frequenza del suono viene misurata in Hertz e, se supera i 20.000 Hz, si verifica l'ecografia. Ci sono abbastanza esempi di suoni a bassa frequenza e ad alta frequenza nella natura e nel mondo intorno all'uomo. Cinguettio dell'usignolo, tuono, ruggito di un fiume di montagna e altri sono tutte diverse frequenze sonore. L'ampiezza dell'onda dipende direttamente dalla potenza del suono. Il volume, a sua volta, diminuisce con la distanza dalla sorgente sonora. Di conseguenza, l'ampiezza è minore, più l'epicentro è l'onda. In altre parole, l'ampiezza dell'onda sonora diminuisce con la distanza dalla sorgente sonora.

Velocità del suono

Questo indicatore dell'onda sonora è direttamente proporzionale alla natura del mezzo in cui è distribuito. Sia l'umidità che la temperatura dell'aria svolgono qui un ruolo significativo. In condizioni meteorologiche medie velocità del suono è di circa 340 metri al secondo. In fisica, c'è una cosa come la velocità supersonica, che è sempre più importante in valore della velocità del suono. Con tale velocità, le onde sonore si propagano quando l'aereo è in movimento. L'aereo si muove con velocità supersonica e supera perfino le onde sonore create da esso. A causa della pressione, aumentando gradualmente dietro l'aereo, si forma un'onda sonora shock. Unità di misura interessante e poco conosciuta di questa velocità. Si chiama Mach. 1 max è uguale alla velocità del suono. Se un'onda si muove a una velocità di 2 Mach, si propaga due volte più velocemente della velocità del suono.

rumori

Nella vita quotidiana di una persona ci sono rumori costanti. Il livello di rumore è misurato in decibel. Il traffico automobilistico, il vento, il fruscio delle foglie, l'intreccio di voci della gente e altri rumori sonori sono i nostri compagni quotidiani. Ma a tali rumori l'analizzatore uditivo di una persona ha la capacità di abituarsi. Tuttavia, esistono tali fenomeni che persino le capacità adattive dell'orecchio umano non riescono a far fronte. Ad esempio, il rumore superiore a 120 dB può causare una sensazione di dolore. L'animale più rumoroso è la balena blu. Quando emette suoni, può essere ascoltato a una distanza di oltre 800 chilometri.

eco

Come nasce un'eco? Tutto è molto semplice qui. L'onda sonora ha la capacità di riflettere da diverse superfici: dall'acqua, da una roccia, dalle pareti in una stanza vuota. Questa onda ritorna a noi, quindi sentiamo un suono secondario. Non è chiaro come quello iniziale, poiché una certa energia dell'onda sonora viene dissipata mentre si sposta verso la barriera.

ecolocalizzazione

Il riflesso sonoro viene utilizzato per vari scopi pratici. Ad esempio, ecolocalizzazione. Si basa sul fatto che utilizzando onde ultrasoniche è possibile determinare la distanza dall'oggetto da cui queste onde si riflettono. I calcoli vengono eseguiti quando si misura il tempo per cui l'ultrasuono raggiunge il luogo e ritorna. La capacità di ecolocalizzazione ha molti animali. Per esempio pipistrelli, I delfini la usano per cercare cibo. L'ecolocalizzazione ha trovato un altro uso in medicina. Negli studi che utilizzano gli ultrasuoni, si forma un'immagine degli organi interni umani. La base di questo metodo è che l'ultrasuono, entrando in un ambiente diverso dall'aria, ritorna, formando così un'immagine.

Onde sonore nella musica

Perché gli strumenti musicali emettono certi suoni? Combattimenti di chitarra, melodie al pianoforte, toni bassi di tamburi e trombe, voce delicata del flauto affascinante. Tutti questi e molti altri suoni sono causati dalle fluttuazioni dell'aria o, in altre parole, dalla comparsa di onde sonore. Ma perché il suono degli strumenti musicali è così diverso? Si scopre che dipende da alcuni fattori. Il primo è la forma dello strumento, il secondo è il materiale da cui è composto.

Considera questo con un esempio. strumenti a corda. Diventano una sorgente sonora quando le corde vengono toccate. Di conseguenza, iniziano a vibrare e inviare suoni diversi all'ambiente. Il suono basso di qualsiasi strumento a corda è dovuto al maggiore spessore e lunghezza della corda, nonché alla debolezza della sua tensione. Viceversa, più forte è la tensione della corda, più è sottile e più corto, più alto sarà il suono a causa del gioco.

Azione del microfono

Si basa sulla conversione dell'onda sonora in energia elettrica. In un rapporto diretto con questo sono la corrente e la natura del suono. Dentro qualsiasi microfono c'è un piatto sottile di metallo. Quando esposto al suono, inizia a fare movimenti oscillatori. Anche la spirale con cui è collegata la piastra, vibra, risultando in una corrente elettrica. Perché appare? Ciò è dovuto al fatto che i magneti sono anche incorporati nel microfono. Quando la spirale oscilla tra i suoi poli e si forma corrente elettrica che va a spirale e quindi a un altoparlante (altoparlante) oa una tecnica per la registrazione su supporti di informazione (su nastro, disco, computer). A proposito, una struttura simile ha un microfono nel telefono. Ma come funzionano i microfoni su rete fissa e telefoni cellulari? La fase iniziale è la stessa per loro - il suono della voce umana trasmette le sue oscillazioni alla piastra del microfono, quindi tutto segue lo scenario sopra descritto: una spirale che chiude due poli quando si muove, viene creata una corrente. Qual è il prossimo? Con un telefono fisso, tutto è più o meno chiaro - come in un microfono, il suono, convertito in corrente elettrica, scorre attraverso i fili. Ma che dire del telefono cellulare o, per esempio, con un walkie-talkie? In questi casi, il suono viene convertito nell'energia delle onde radio e colpisce il satellite. Questo è tutto.

Fenomeno di risonanza

A volte tali condizioni vengono create quando l'ampiezza delle oscillazioni del corpo fisico aumenta drammaticamente. Ciò è dovuto alla convergenza dei valori di frequenza. vibrazioni forzate e la frequenza naturale dell'oggetto (corpo). La risonanza può essere sia benefica che dannosa. Ad esempio, al fine di salvare una macchina dalla fossa, è accesa e spinto avanti e indietro al fine di causare una risonanza e dare l'inerzia della macchina. Ma ci sono stati casi di conseguenze negative della risonanza. Ad esempio, a San Pietroburgo circa cento anni fa, il ponte è crollato sotto i soldati a piedi sincronizzati.