FIZYKA DŹWIĘKU

... zobacz co słyszysz.

Fizyka dźwięku 2

Fala to zaburzenie ośrodka,

które rozchodzi się ze skończoną

prędkością, bez przemieszczania materii.

Fizyka dźwięku 3

Fala mechaniczna to zaburzenie ośrodka

polegające na:– jego deformacji,– przesuwaniu się jego elementów,– lokalnej zmianie gęstości

(zagęszczaniu rozrzedzaniu).

Fizyka dźwięku 4

Przykłady fale na wodzie fale sejsmiczne fale dźwiękowe

Fizyka dźwięku 5

Opis fali

- długość fali T - okres fali (czas trwania 1 drgania) f - częstotliwość

y

Fizyka dźwięku 6

Rejestracjafali dźwiękowej

Doświadczenie 1

Fizyka dźwięku 7

Natężenie dźwiękuDźwięk Głośność [ dB]Cisza 0 (próg słyszalności)Cichy szept 11Tykanie zegara 20Cicha rozmowa 40Normalna rozmowa 60Ruch uliczny 70Krzyk 80Hałaśliwa fabryka 90Bardzo głośny grzmot 110Dyskoteka 125Szum silnika samolotuodrzutowego 130 (próg bólu)

Uszkodzenie słuchu 150Hałas zabijający człowieka 190

Fizyka dźwięku 8

Barwa dźwięku

Doświadczenie 2 różne instrumenty

Fizyka dźwięku 9

Częstotliwość Liczba drgań przypadająca

na 1 sekundę czasu. Oznaczamy literką f. Mierzymy w Hz.

Fizyka dźwięku 10

Dźwięk Jeśli fale, rozchodzące się w

powietrzu mają częstotliwość przypadającą na przedział od 16 Hz do 20000 Hz, to dosięgając ucha ludzkiego wywołują wrażenie dźwięku.

Fizyka dźwięku 11

Widmo dźwięku

Doświadczenie 3 obserwacja drgań, wykorzystanie oscyloskopu

Opis fali

Tv

y

prędkość, to iloraz przemieszczenia i czasu w którym ono nastąpiło t

sv

prędkość rozchodzenia się fali, to iloraz długości fali i okresu

Fizyka dźwięku 13

Równanie fali

t

TAy 2cos

y

Fizyka dźwięku 14

Podział fal W zależności od kierunku

drgań cząsteczek w odniesieniu do kierunku rozchodzenia się fali rozróżnia się fale podłużne i poprzeczne.

Fizyka dźwięku 15

Fala poprzeczna

Doświadczenie 4 obserwacja drgań struny

Fizyka dźwięku 16

Fala podłużna Doświadczenie 5 obserwacja ruchu cząsteczek wzbudzonych przez głośnik

Fizyka dźwięku 17

Impuls falowy

poprzeczny

podłużny

Fizyka dźwięku 18

Fala

poprzeczna

podłużna

Fizyka dźwięku 19

Rezonans

Doświadczenie 6 przekaz energii drgań

Fizyka dźwięku 20

Rezonans Polega on na tym, że jeśli mamy

dwa układy, które mogą drgać, to jeśli istnieje możliwość przekazania energii drgań, to drgania jednego elementu będą przekazywane drugiemu elementowi.

Fizyka dźwięku 21

Rezonans

Most Tacoma Narrows7 XI 1940 godz. 11:00

Fizyka dźwięku 22

Superpozycja Jeśli w ośrodku rozchodzi

się równocześnie kilka fal, to fale po prostu nakładają się, nie zaburzając wzajemnie.

Fizyka dźwięku 23

Dudnienia Doświadczenie 7 generujemy dźwięki o dwóch zbliżonych

częstotliwościach

Fizyka dźwięku 24

Dudnienia To okresowe zmiany

amplitudy drgania powstałego ze złożenia dwóch drgań o zbliżonych częstotliwościach.

Fizyka dźwięku 25

Interferencja polega na nakładaniu się fal

o jednakowej częstotliwości (długości), w wyniku czego powstaje fala będąca sumą fal interferujących.

Fizyka dźwięku 26

Interferencja

Fizyka dźwięku 27

Interferencja

fale w zgodnej fazie

fale w przeciwnej fazie

fala „czerwona” jest sumą fal „kolorowych”

Fizyka dźwięku 28

Fala stojąca Powstaje jako złożenie dwóch

drgań rozchodzących się w przeciwnych kierunkach.

Najczęściej powstają przy odbijaniu się od przeszkód.

Fizyka dźwięku 29

Drgania strunyOznaczenia:

węzeł

strzałka

Fizyka dźwięku 30

Fale stojące

Fale stojąceDoświadczenie 8

obserwujemy zmiany natężenia dźwięku

generujemy falę dźwiękową

Fale stojąceDoświadczenie 8

obserwujemy węzły i strzałki

przesuwamy naczynie góra-dół

węzełstrzałkawęzełstrzałkawęzeł

Fizyka dźwięku 33

Prędkość dźwięku prędkość dźwięku

Tv

... inaczej zatem zmierzmy dla znanej fali

Tv

fv fv

• długość fali• częstotliwość

??f

Prędkość dźwiękuDoświadczenie 9 mierzymy odległość między skrajnymi węzłami l dla znanej częstotliwości obliczamy długość fali

l

Prędkość dźwięku

l =___ m =___ m

f =___ Hz

fv = ___

Fizyka dźwięku 36

Prędkość dźwięku

l = 0,86m= 0,86m:2,5 =0,344m

f = 1000 Hz

fv = 0,344m* 1000 Hz

= 344 m/s

KONIEC