Fizyka - Dźwięk Część I
Wprowadzenie
Się i powrotem i do tyłu i przodu ruch obiektu jest znany jakovibration. Dlatego szarpanie mocno naciągniętej taśmy wibruje, a kiedy wibruje, wytwarzasound.
W niektórych przypadkach wibracje można łatwo zaobserwować, ale w większości przypadków ich amplituda jest tak mała, że bardzo trudno jest je zobaczyć gołym okiem; jednakże ich wibracje można łatwo wyczuć w postaci dźwięku. Np. Tabla, Harmonium, Flute, Sitar itp.
U ludzi dźwięk jest wytwarzany przez krtań (znaną również jako krtań).
Wibrację można poczuć, trzymając palce na gardle; jest to część znana jako skrzynka głosowa.
Dźwięk wytwarzany przez ludzi
Dwie struny głosowe (jak pokazano na ilustracji) są rozciągnięte w poprzek krtani (lub krtani) w taki sposób, że pozostawiają między nimi wąską szczelinę umożliwiającą przepływ powietrza; tak powstaje dźwięk.
Struny głosowe u mężczyzn mają około 20 mm długości.
Struny głosowe u kobiet mają około 15 mm długości, a struny głosowe dzieci są jeszcze krótsze; to jest powód, dla którego mężczyźni, kobiety i dzieci mają inny głos.
Ludzkie uszy
Część, przez którą słyszymy, jest znana jako ear.
Kształt zewnętrznej części ucha jest podobny do lejka; dlatego też, kiedy dźwięk do niego wchodzi, płynie kanałem do końca. Na końcu cienka membrana mocno naciągnięta; jest znany jakoeardrum.
Błona bębenkowa jest bardzo podobna do rozciągniętej gumy, a wibracje dźwiękowe wprawiają ją w drgania.
Błona bębenkowa wysyła wibracje do ucha wewnętrznego, a stamtąd sygnał trafia do mózgu; tak wyraźnie słyszymy dźwięk.
Częstotliwość wibracji
Ruch wibracyjny jest znany jako oscillatory motion.
Znana jest liczba oscylacji na sekundę frequency oscylacji, a częstotliwość jest wyrażona w hertz (Hz).
Amplituda i częstotliwość to dwie istotne cechy każdego dźwięku.
Głośność dźwięku zależy od jego amplitudy; jeśli amplituda jest wyższa, to dźwięk jest głośniejszy, a jeśli amplituda jest mniejsza, dźwięk jest słaby.
Głośność dźwięku jest wyrażana w jednostce i wyrażana w decibel (dB).
Poniższa tabela ilustruje głośność dźwięku generowanego z różnych źródeł -
Źródło dźwięku | Głośność dźwięku |
---|---|
Normalny oddech | 10 dB |
Cichy szept (przy 5 m) | 30 dB |
Normalna rozmowa | 60 dB |
Korek | 70 dB |
Średnia fabryka | 80 dB |
Częstotliwość określa wysokość lub przenikliwość dźwięku; dlatego też, jeśli częstotliwość wibracji jest wyższa, dźwięk ma wyższą tonację, a przenikliwość jest wyższa i odwrotnie.
Częstotliwości dźwięku mniejsze niż około 20 drgań na sekundę (tj. 20 Hz) nie są odbierane przez ludzkie ucho.
Częstotliwości dźwięku wyższe niż około 20 000 drgań na sekundę (tj. 20 kHz) nie są odbierane przez ludzkie ucho.
Dla ludzkiego ucha zakres słyszalnych częstotliwości mieści się w przybliżeniu między 20 a 20000 Hz.
Niektóre zwierzęta mogą słyszeć dźwięki o częstotliwości powyżej 20 000 Hz, np. Psy.
Hałas i zanieczyszczenie
Nieprzyjemne dźwięki nazywane są hałasem.
Obecność nadmiernych lub irytujących dźwięków w środowisku nazywana jest hałasem pollution.
Zanieczyszczenie hałasem może powodować wiele problemów zdrowotnych. Takie jak brak snu, nadciśnienie (wysokie ciśnienie krwi), lęk, upośledzenie słuchu itp.
Plantacje na poboczach dróg i innych miejscach, zwłaszcza w rejonie miasta i na terenach przemysłowych, mogą skutecznie zmniejszyć poziom hałasu.