A terjedési hang, hangsáv, hanghullám, hangnyomás, hangfrekvenciás, hang

Hangterjedés engedelmeskedik az alaptörvény közös akusztikus hullámok minden tartományban, szokták hanghullámokat. Alaptörvényei terjedési jogszabályok reflexió és fénytörés a határokat a különböző környezeten és a hang szóródása és elhajlási a hang akadályok jelenléte és szabálytalanságok érdesség a közegben a felületek. A terjedési hang befolyásolja a felszívódását hang, vagyis nem egy reverzibilis átmenetet a hanghullám energiát más energia, különösen hő. Mindezek a tényezők befolyásolják a terjedési távolsága a hang egy fontos tényező, mint az irányt a sugárzás és a hang terjedési sebessége, amely fölött lóg a környezet és a speciális körülmények között.
Köztudott, hogy a fénysugarak alkotnak árnyékában átlátszatlan tárgy, amely az úton, a hangok nem képezik ezek az árnyékok, ha a méret az akadályok nem túl nagy. A hanghullámok, mint akadály elkerülése. Ezért a koncerten, halljuk minden jót bezisklyucheniya, szerszámok, annak ellenére, hogy sokan nem látjuk, mert azokat más múzsák csöveket.
Hogyan magyarázzuk, hogy a hang és a fény, amelynek egy új hulláma a természet velejárója az ilyen, látszólag ellentétes tulajdonságokat?
Karakter szaporítása hanghullámok akadályok nagyban függ az aránya az idők, és intézkedéseket akadályokat hullámhosszon. Ha a méretei akadályok kisebb, mint a hullámhossz, vagy hasonló vele, a hullámok áramlási akadály kikerülése, megakadályozva árnyékok. Következésképpen, a hullám nyílásán áthaladó, amelynek méretei kicsik, míg a hullámhossz, vagy elosztott ahogy terjed minden irányban. Ha a gát nagy, mint a hullámhossz, a terjedését nem fordul elő, és egy alkotott gáton árnyék. Hallható hangok jól hullámhossz néhány tíz centiméter (1-2 méter). Ezért a tárgyak körül bennünket, méretei, amelyek nem haladják meg az egy vagy két méter, nem jelentenek akadályt hanghullámok, hiszen az áramvonalas, hang nélkül árnyék. A hossza a fényhullámok mérjük tízezred frakciók a milliméter, az, hogy az összes tárgy makrokozmoszt képződött árnyék.
Mint említettük, a hanghullámok terjednek a levegőben, gázok, folyadékok és szilárd anyagok. A vákuum hanghullámok nem fordulnak elő, és ennek megfelelően nem alkalmazható.
A terjedési sebesség a vibrációs mozgás a részecskék a részecske függ a környezetre. Leonardo da Vinci a XV században, ezt írta: „Ha, hogy a tenger, mártott víz lyuk és a cső másik végén, hogy csatolja a füléhez, akkor hallani a zajt, a hajók nagyon messze tőled.”
By the way, hogy a hang a különböző környezetekben különböző sebességgel, már ismert, hogy az emberek hosszabb ideig. Vadászok, pásztorok, katonák, amivel a fülét a földre, fogadó, ahogy azt mondanánk most, tájékoztatás a mozgását patás állatok vagy lovasok.
Az első mérések a hang sebessége a levegőben végeztük a XVII században, a Milan Tudományos Akadémia. Az egyik a hegyek meg a fegyvert, és a másik tartalmaz egy megfigyelő állomást. Abban az időben a lövés egy megfigyelés után a kitörés észlelt időben. Amikor hallotta a hangot is jelölt időben. Ismerve a távolság a megfigyelő és a pisztoly és a jel átviteli idő, akkor könnyen kiszámítható a hang terjedési sebessége terjedését. Azt találtuk, hogy a 330 méter másodpercenként.
Terjedési sebessége a hang vízben először mért 1827 Genfi-tavon. Két hajó volt egymástól a parttól 13.847 méter. Az első hajó lógott az alján harang, és egy második csökkentette a vízbe legegyszerűbb hidrofonnal vevő. Az első hajó egyidejűleg sztrájk a harang felgyújtották a por, a második megfigyelő idején a járvány kezdődött a stoppert, és várta az érkezését hang. Kiderült, hogy a víz a hang utazik több mint négyszer gyorsabb, mint a levegőben, hogy van, a sebesség 1450 méter másodpercenként.
A nagyobb rugalmasság a közeg, annál nagyobb a sebesség a gumi -50, a levegőben - 340, a vízben - 1500 és 5800 kezdett méter másodpercenként (hozzávetőleges adatok), ha kellett, míg Moszkvában, üvölteni tudnék olyan hangosan, hogy hang repült Leningrád, akkor azt is hallottuk csak fél óra, és ha a hang azonos távolságra terjedését az acél, akkor fogadják el a két percet. Ez a példa az egyik gipoticheskih. De nagyon is valóságos. Az ember ül a koncertteremben a Moszkvai Konzervatórium az utóbbi szám, hallja a hangot a zene a 0,02-0,03 másodperc múlva, mint a lakosok a Távol-Keleten, hallgat ugyanarra a koncertre otthon rádiót. És mindez azért, mert a sebesség a rádióhullámok terjedésének a levegőben egyenlő 3, „több ezer kilométer másodpercenként.
A hangsebesség befolyásolja az állam ugyanabban a közegben. Amikor azt mondjuk, hogy a víz a hang sebességgel halad 1500 méter másodpercenként, ez nem jelenti azt, hogy minden víz | és minden körülmények között. A hőmérséklet-növekedés és a sótartalom, valamint a mélység növekedésével, és így a hidrosztatikus nyomás a hang sebessége növekszik. Vagy gondoljunk acél. Itt is a hangsebesség függ a hőmérséklettől és a minőségi acél: a több szén eszik, mi ez keményebb és gyorsabb terjedését nem „” A hanghullámok.
A hanghullámok hatolnak egyik közegből a másikba, eltért az eredeti irányba, hogy megtörik. A szög fénytörés lehet kisebb vagy nagyobb beesési szög. Attól függ, melyik az a környezet, amelyben a hang hatol. Ha a hangsebesség a második közegben nagyobb, mint az első, a szög fénytörés nagyobb beesési szög, és fordítva.
Találkozik egy akadály, a hanghullámok visszaverődő, szigorúan meghatározott szabály - a visszaverődési szöge megegyezik a beesési szög. Ha az akusztikus impedancia a két közeg jelentősen eltérnek egymástól, a legtöbb beeső hullám energia alakul át energiává a visszavert hullám, míg egy kisebb része az energia áthatolnak a felületen. Minél nagyobb a különbség az akusztikus impedanciája a két közeg, annál nagyobb az energia különbség a visszavert és a megtört hullámok. Például az akusztikai ellenállása a víz csaknem ötezer-szor több akusztikus levegővel engedetlenség, így a hang szinte a vízből a levegőbe, és éppen ellenkezőleg, nem hatol át, de csak tükrözi a visszhangot. Ki kellett, hogy belevetik magukat a vízbe, tisztában van vele, hogy a víz szinte ismeretlen disszonáns zaj uralkodó a tengerparton, de jó hallgatni hangokat forrásokból a vízben!
Amikor a hang visszaverődik több felületen különböző távolságokra vannak sokszor a visszhang. És ha az idő és az egyedi gondolatok kevesebb mint egy tized másodpercet helyett külön visszhang jelenik folyamatos hosszú hang nevű visszhang. A jelenséget a visszhang is lehetséges egy olyan környezetben, amely első ránézésre úgy tűnik, homogén, - mondjuk, a tengerben, ahol a légbuborékok, szilárd részecskék, fodrok a felületen stb előfordulhat szórási akusztikus hullámok ...
A terjedési hanghullámok előfordulhat a jelenség az interferencia (felül) sztereó. Ez akkor fordul elő, ha a rugalmas közeg van két vagy több forrásból hanghullámokat, sugárzó ugyanazon a frekvencián ingadozások vagy rezgések, amelynek frekvenciák kezelik egészek. Ha a beavatkozás hang egy erősödése vagy gyengülése oszcilláció. Ha egy bizonyos ponton jön közegben két rezgés azonos frekvencia, amplitúdó és fázis eltéréseket a közeg részecskék ezen a ponton az egyensúlyi helyzetből növekedni fog kétszer. Ha egy bizonyos ponton jön két rezgés azonos frekvenciájú, de ellentétes fázisban, majd pontosan megszünteti ingadozások és eltérések közepes részecskék ebben a pontban az egyensúlyi helyzetből egyáltalán nem. Végül, ha egy bizonyos ponton jön közegben két rezgés azonos frekvenciájú, eltolt fázisban egy tetszőleges mennyiségű, a közeg részecskék eltérni az egyensúlyi helyzet egy bizonyos így kapott érték.
Hang terjed széttartó gömb alakú hullám, amely kitölti a nagyobb térfogatú, hiszen rezgések a részecskék által okozott hangforrás, növelve a tömeget a közeg továbbítjuk. A növekvő részecskék távolságok a közeg oszcillációk alábbhagy. Egy gömb alakú sugárzás energia felhasználódik, hogy egy rezgőmozgást a közeg részecskéi egy gömb alakú felület. A hullám megy messzebb a forrás, azaz a tágabb környezet, a több részecske környezet reagál, és a kevesebb energiát esik arányuk - a hullám csillapítva. Az amplitúdó a rezgések a közeg részecskéi csökken, és a hangnyomás ennek megfelelően csökken. A gömb alakú hullám felület növeli arányosan a tér a sugara, így a intenzitása egy gömb alakú hullám fordítottan arányos a távolság négyzetével. Így a fő oka a csökkenő intenzitású, és a hangnyomás a kiterjesztése a hullámfront.
Hogyan kerüljük el a csillapítás a hullámok, és növeli a hatótávolságot az audio jel? Ehhez szükség van egy 1-mo hang fókuszát egy adott irányba. Ha azt akarjuk, hogy jobb, mint hallani lehetett azt a kezét a szájához, vagy használja a szócsöve. Ebben az esetben a hang kevésbé lesz legyengített és hanghullámok terjednek tovább. A gyengülő hang annak a ténynek köszönhető, hogy a hanghullám fokozatosan veszít energiát miatt felszívódását környezetével. Felszívódás mértéke ismét meghatározzuk tulajdonságait a közeg. Egy még viszkózus közegben - gyapjú, gumi, stb-a legnagyobb felvétel .. Azonban ez nagymértékben függ a frekvencia a hang. Minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb az abszorpció. A hang frekvenciája 10.000 Hz szívódik fel 100-szor erősebb, mint a hang frekvenciája 1000 Hz-es.
Ez azzal magyarázható, hogy a következő példát. Lőtt közelében tűnik fülsiketítő éles távolságból - a lágyabb, tompa. Az a tény, hogy a hang a fegyvert lövés tartalmaz mind az alacsony és a magas frekvenciák és a magas frekvenciájú hangokat nyeli a levegőben több, mint az alacsony frekvenciájú hangokat. Hogy távol égetés a fegyvert, halljuk a hangot egy alacsony frekvenciájú és a magas hangokat nem jut el hozzánk. Még élénkebb példa bizonyítja, ez a jelenség, a hang távolodó zenekart. Először gyengült magas hangokat fuvolák és klarinétok, majd közepes - tölcsér és brácsa, és végül, amikor a zenekar lesz baglyok ezeket a dolgokat, csak akkor hallja a nagy dob.
Nagy hatással van a terjedési távolságot diffrakciós, vagyis a görbület a hanghullámokat. A heterogén környezet, a több ívelt a hang fény és rendre az alsó tartományban a hang terjedési. A hangzáskép által termelt elsődleges hullám di frakció akadály kerül a környezetbe a inhomogenitása a közeg is, és nem a simaság és a szabálytalanságok határok közepes úgynevezett szórt területeken. Ezzel szemben, a szórás a hang - a megjelenése további hangzáskép miatt hangzik diffrakció az akadályokat, amelyek a környezet, az inhomogenitások a közeg, valamint egyenetlen és nem egységes határait a közegben. Következésképpen hang diffrakciós és szórási hang - kapcsolatos jelenségeket.
Mivel a víz rugalmas közeg, hang utazik elég jól benne. Attól függően, hogy a hangforrás teljesítmény tartományban hang a tenger több tíz vagy több száz kilométerre. De vannak időszakok, amikor a hang utazik a parttól több ezer kilométernyi úgynevezett alatti hangcsatorna, amely akkor leggyakrabban az óceánban. Ez egy olyan terület mélyén, ahol kezdetben a hangsebesség csökken, és elérte a minimális, növekedni kezd. Fizikailag ez annak köszönhető, hogy a nagy függőségi hangsebességgel tengervíz annak hőmérséklet, sótartalom és a hidrosztatikus nyomás.
A hang mélységét csökkenti sebességét, de csak addig, amíg a víz hőmérséklete csökken. Amikor elér egy bizonyos szintet, az arány emelkedni kezd miatt növekvő hidrosztatikai nyomás. Az alsó és felső határait a hangcsatorna mélysége megegyezik a hangsebességet. A réteg a víz, ahol a minimális sebesség az a központi zóna a hangcsatorna, azaz a saját tengelye körül. Ultra-hosszú folyosón a hang csatorna annak a ténynek köszönhető, hogy a hanghullámokat majdnem teljesen visszaverődik az alsó és felső határait a hangcsatorna nem haladja meg, de koncentrált és elosztott tengelye mentén a hangcsatorna. „Ahhoz, hogy jobban megértsük ezt, - mondja akadémikus L. M. Brehovskih - emlékszik, hogyan viselkedik fáradt utazó ő inkább tartani az árnyék, a hidegebb oldalon, viselik a nehezét a terhelés olyan alacsony, mint lehetséges, és minimális sebességet, ha az csak .. tudja átadni a maximális távolság. a hang sugárzó tengervízben hasonlít az utazó. Miután elhagyta a forrás úgy, hogy felmegy a hang tengelye a csatorna. annál nagyobb a melegebb és a gerenda pakolások le „chill”, és mélyíti ig amíg nem kezd „érzi” a súlyos támogatása Osia hidrosztatikai nyomás. "
Koncentrálása a csatorna, a hanghullámok terjednek nagy távolságokra nagyon alacsony csillapítás. Az ingatlan a távolsági hang terjedési a tengerben talál gyakorlati alkalmazása a haditengerészet és a levegőben. Amerikai tudósok végeztek kísérleteket az Atlanti-óceánon, megerősítve a környezeti befolyás a terjedési távolságot. Mélységben 500 méter felrobbantották vádjával TNT súlya fél kilogramm fejenként. Néhány évvel később, egy robbanás rögzítették a parttól 4500 kilométerre a helyét a kísérlet. Egy ilyen robbanás a levegőben lehet hallani a parttól négy kilométerre, és az erdőben - nem több 20SG méter. Vedd gondos rögzítették az amerikai szakértők, amikor a robbanás mintegy 20 kilogramm TNT termelt Bermuda-ben felvételizett a part Ausztrália. És ez se több, se kevesebb - 22.000 kilométer.
Kimenő hang terjedési alatti hangcsatorna, amerikai szakértők létrehozásához használt mentési rendszer „Zophar”. A hajó, repülőgép veszélyben lévő, nem válik nagy bomba súlya 0,5-2,5 kg, ami felrobban a mélység a hangcsatorna tengely. Shore szonár pozíciókat vett hangjelzést és pontosan meghatározni a helyét a robbanás, és így a baleset.

Cynology Szaratov

Promóció és haladás

Mosószerek széles

választék kézmosásra Professional Series Favorit és tisztítás

Vegyi Termékek profik