Слышимые звуки, эффект Доплера, важность колеса Савара, свойства звука и скорость
Звук — это внешний фактор (или раздражитель), который влияет на ухо, вызывая чувство слуха. Звук возникает из-за вибрации тел, и он прекращается, когда они перестают вибрировать, а вибрирующие тела прекращают свою вибрацию. Разница в частоте между тоном (нотой) и шумом, потому что музыкальная нота (тон) имеет одинаковую частоту, а шум имеет неоднородную частоту.
Природа звуковых волн
Звуковые волны — это механические продольные волны . Это механические волны, потому что им нужна среда (например, воздух) для распространения. Это продольные волны, потому что частицы среды колеблются в одном направлении с распространением волн, образуя сжатия и разрежения. Звуковые волны распространяются через среду в виде сфер сжатия и разрежения, центр которых является источником звука .
Мы слышим звук со всех сторон, окружающих источник звука, потому что звук распространяется по воздуху в виде сфер сжатия и разрежения, центр которых является источником звука . При длине звуковой волны 1,5 м. Это означает, что расстояние между центрами двух последовательных сжатий или двух последовательных разрежений в таких волнах составляет 1,5 м.
Скорость звука
Звук распространяется по воздуху со скоростью 340 м / сек (она может быть больше или меньше этого значения). Скорость звука можно рассчитать, используя следующий закон распространения волн :
Скорость звуковой волны (В) (метр / сек) = Частота (F) × Длина волны (λ)
Скорость звука в воздухе зависит от температуры воздуха и влажности воздуха. Собака-хранитель кладет уши на землю, когда спит ночью, потому что скорость звука в твердых телах (земле) больше, чем в воздухе.
Слышимые звуки
Звуки, слышимые человеческим ухом, подразделяются на два типа: музыкальные тона и шумы. Музыкальные тона — это тона одинаковой частоты, которые комфортно слышать. Пример: скрипка, фортепиано и трость. Шумы — это звуки неоднородной частоты, которые неудобно слышать. Примеры: дрель, громкоговорители и гудки автомобилей. Звук сверла и динамик неудобно , чтобы быть услышанными , потому что это звук неравномерной частоты.
Беруши из силикона продаются в аптеках. Они имеют форму наружного слухового прохода, где эти заглушки используются, чтобы избежать шума в шумных местах. Некоторые строители используют беруши из силикона, чтобы защитить уши от шума.
Свойства звуковых волн
Человеческое ухо может различать звуки, которые достигают его, по трем различным свойствам (характеристикам), а именно: высота звука, интенсивность звука и качество звука (тип).
Высота звука
Высота звука — это свойство, по которому уши могут различать (различать) резкие и резкие голоса. Звук описывается как звук высокой или низкой частоты, где:
Высокий звук резкий (мягкий), голос женщины высокий, как и резкий. Низкий звук резкий (грубый), голос человека низкий, как и резкий. Точно так же голос льва резче, чем у воробья. По мере увеличения высоты звука (уровня) резкость голоса увеличивается.
Понятие высоты звука и его связь со звуковой частотой
Обвяжите резиновую веревку вокруг книги и поместите под нее два карандаша, затем надавите на веревку указательным пальцем левой руки на расстоянии 10 см от одного из двух карандашей, затем потрясите эту сегментированную часть веревки указательным пальцем руки. правой рукой, затем повторите предыдущий шаг, увеличив длину колеблющейся сегментированной части струны в несколько раз.
Высота звука изменяется по мере изменения длины колеблющегося сегмента, где: звук становится более резким по мере уменьшения длины струны. Звук становится более резким по мере увеличения длины струны. Количество колебаний, производимых за одну секунду (частота), уменьшается при увеличении длины струны.
Высота звука — это свойство звука, по которому ухо может различать резкие и резкие голоса. Высота звука зависит от частоты источника звука . Высота звука увеличивается за счет увеличения частоты и наоборот. Высота звука α Частота. Следовательно: острые тона имеют высокую частоту, а резкие тона — низкую частоту.
Итак, при увеличении длины струны, которую вы вибрируете пальцем, частота уменьшается, и звук становится низким (резким). Скрипач изменяет длину струн во время игры, чтобы изменить частоту производимого тона.
Звук от вибрации столба воздуха
Звуки могут быть получены от вибрации воздушных столбов. В случае вибрации воздушных столбов высота звука зависит от длины колеблющегося воздушного столба. По мере увеличения длины колеблющегося столба воздуха частота звука уменьшается, поэтому резкость звука увеличивается. По мере уменьшения длины колеблющегося столба воздуха частота звука увеличивается, поэтому резкость звука увеличивается.
Частота увеличивается при уменьшении длины столба воздуха и наоборот. Таким образом, при увеличении длины столба вибрации воздуха частота уменьшается, и звук становится низким (резким).
Эффект Доплера — это кажущееся изменение частоты звуковой волны для наблюдателя, движущегося относительно источника звуковой волны.Он слышен, когда автомобиль (пожарная машина), издающий сирену, приближается к вам постепенно, высота звука увеличивается и внезапно уменьшается. как он уходит.
Определение высоты тона с помощью колеса Савара
Колесо Савара используется для определения высоты тона (частоты) неизвестного тона.
Шаги по определению высоты тона с помощью колеса Савара:
- Вы можете слушать тон, который хотите определить, до тех пор, пока ваши уши к нему не привыкнут.
- Вращайте колесо Савара, когда один из зубцов шестерни касается гибкого металлического листа.
- Увеличивайте скорость вращения, пока не услышите звук, похожий на звук неизвестного тона.
- Вычислите количество циклов (оборотов) (d), происходящих за определенную продолжительность, и, зная количество зубцов шестерни (n), вы можете определить частоту тона.
Частота звука (F) = [Число циклов (оборотов) (d) x Число зубцов шестерни (n)] / Время в секундах (t)
Таким образом, увеличивая скорость вращения (с фиксацией количества зубьев шестерни) или увеличивая количество зубцов шестерни (с фиксацией скорости вращения), частота увеличивается, тогда звук становится высоким (резким).
Камертон с частотой 251 Гц дает более грубый звук, чем звук, производимый другим камертоном с частотой 512 Гц, потому что звук камертона с частотой 251 Гц имеет низкий тон, а звук с частотой 512 Гц — высокий.