- Czym jest energia dźwięku?
- Jak rozchodzą się fale dźwiękowe?
- Charakterystyka energii dźwięku
- Energia dźwięku lub energia akustyczna
- Przykłady energii dźwięku
Wyjaśniamy, czym jest energia dźwięku, jej cechy i kilka przykładów. A także, jak rozchodzą się fale dźwiękowe.
Czym jest energia dźwięku?
Energia dźwięku lub energia akustyczna to ilość Energia które przekazują fale z dźwięk, wywodzące się z wibracji obiektu, który je powoduje i które poruszają się za pomocą pewnych środków fizycznych ( powietrze, na przykład).
W tym sensie energia dźwięku obejmuje różne formy energii, takie jak: kinetyka (ruch z cząstki) fala potencjał (zmiany z Ciśnienie w środowisku fizycznym), a nawet energia cieplna.
Z fizycznego punktu widzenia dźwięk jest zbiorem cząstek, które poruszają się lub wibrują w zorganizowany sposób w odpowiedzi na określony bodziec, który z kolei daje im początkową formę energii.
Wibracje te zawierają pewną ilość energii, która jest energią dźwięku. Chociaż zwykle nie jest używany do generowania innych form energii (ponieważ jest moc jest bardzo niski), może być mierzony, a nawet używany do przesuwania obiektów, jak to ma miejsce w mikrofonach.
Jak rozchodzą się fale dźwiękowe?
Fale dźwiękowe mogą rozchodzić się przez różne materiały, czy to płyny, solidny lub gazowany. Jednak nie są one w stanie rozchodzić się w próżni, w przeciwieństwie do fal elektromagnetycznych.
Oznacza to, że przestrzeń kosmiczna to ciche miejsce, w przeciwieństwie do nasza planeta, gdzie dźwięk rozchodzi się z prędkością 343 metrów na sekundę w suchym powietrzu o temperaturze 20°C lub z prędkością 1531 metrów na sekundę w Woda marina do tego samego temperatura. W ciałach stałych fale dźwiękowe mogą przebiegać szybciej lub wolniej w zależności od rodzaju ciała stałego.
Wynika to z faktu, że dźwięk rozchodzi się poprzez poruszanie się cząsteczek medium transmisyjnego w taki sam sposób, w jaki fale przedmiotu wrzuconego do wody są wynikiem ruchu wody i rozchodzą się po powierzchni, powodując ruch dowolnego przedmiotu unosić się na nim.
Charakterystyka energii dźwięku
Energia dźwięku jest mierzona w dwóch terminach:
- Natężenie akustyczne. Jest to ilość energii, jaką fale zawierają na jednostkę powierzchni i czasu, to znaczy moc akustyczna, jaką fala dźwiękowa przenosi na jednostkę powierzchni, wyrażona w decybelach.
- Ciśnienie akustyczne. Jest to siła na jednostkę powierzchni, z jaką fale dźwiękowe popychają ośrodek. Jest mierzona w paskalach w System międzynarodowy, jednostka odpowiadająca sile 1 Newtona (1 N) wywieranej na powierzchnię jednego metra kwadratowego (1 m2).
Z drugiej strony energia dźwięku działa jak każdy inny rodzaj energii i dlatego jest posłuszna Zasada zachowania energii. Co więcej, może być przekształcany w inne formy energii i może być wzmacniany lub modulowany za pomocą specjalistycznych instrumentów.
Energia dźwięku lub energia akustyczna
Terminy dźwięczny (z łaciny dźwięczny, „To brzmi”) lub akustyczne (z greckiego akouein, „Słyszeć”) w odniesieniu do energii są synonimy. „Energia dźwięku” i „energia akustyczna”, „fale dźwiękowe” i „fale akustyczne” są terminami równoważnymi.
Jednak akustyka to także gałąź fizyki odpowiedzialny za badanie dźwięku, dlatego jest zwykle używany w bardziej wyspecjalizowanych obszarach.
Przykłady energii dźwięku
Kilka przykładów energii dźwiękowej:
- Jeśli byliśmy w domu, gdy na zewnątrz przechodzi burza, zauważymy, że najintensywniejszy grzmot sprawia, że szyby się trzęsą. To energia dźwięku jest przekazywana do szkła i zamieniana na energię kinetyczną (ruch).
- Kładąc rękę na wzmacniaczu podczas koncertu, możesz zobaczyć, jak energia dźwięku jest przekazywana w powietrze i do dłoni.
- Klasyczny odcinek sopranowej śpiewaczki rozbijającej szklane kielichy to demonstracja ogromnej energii dźwiękowej, jaką mogą wytworzyć jej struny głosowe. Aby było to możliwe, śpiewak musi emitować fale o częstotliwości rezonansowej kryształu io dużej głośności.