🗊Презентация Механические волны. Звук. (Лекция 2)

Лекция 2 МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ

Уравнение плоской механической волны

Энергетическая характеристика волны

Эффект Доплера

Звук Звук в широком смысле - упругие колебания и волны, распространяющиеся в газообразных, жидких и твердых веществах; в узком смысле - явление, субъективно воспринимаемое органами слуха человека и животных. В норме ухо человека слышит звук в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Однако с возрастом верхняя граница этого диапазона уменьшается:

Физические характеристики звука 1. Скорость (v). Звук распространяется в любой среде, кроме вакуума. Скорость его распространения зависит от упругости, плотности и температуры среды, но не зависит от частоты колебаний. Скорость звука в газе зависит от его молярной массы (М) и абсолютной температуры (Т): Где  - отношение теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме R – универсальная газовая постоянная T – температура газа Скорость звука в воде равна 1500 м/с; близкое значение имеет скорость звука и в мягких тканях организма.

Физические характеристики звука 2. Звуковое давление. Распространение звука сопровождается изменением давления в среде. Звуковое давление (ΔΡ) - это амплитуда тех изменений давления в среде, которые возникают при прохождении звуковой волны. 3. Интенсивность звука. Распространение звуковой волны сопровождается переносом энергии. Интенсивность звука - это плотность потока энергии, переносимой звуковой волной. 4. Частота – количество колебаний в единицу времени.

Характеристики слухового ощущения Звук является объектом слухового ощущения. Он оценивается человеком субъективно. Все субъективные характеристики слухового ощущения связаны с объективными характеристиками звуковой волны. Высота, тембр, громкость Воспринимая звуки, человек различает их по высоте и тембру громкости. Высота тона обусловлена прежде всего частотой основного тона (чем больше частота, тем более высоким воспринимается звук). В меньшей степени высота зависит от интенсивности звука (звук большей интенсивности воспринимается более низким). Тембр - это характеристика звукового ощущения, которая определяется его гармоническим спектром. Тембр звука зависит от числа обертонов и от их относительных интенсивностей. Громкостью звука называют интенсивность (силу) слуховых ощущений. Громкость связана с частотой и интенсивностью звука.

Закон Вебера-Фехнера

Кривые равной громкости