Ang tunog ay naglalakbay sa pamamagitan ng mga sound wave. Ang mga alon na ito ay naglalakbay hindi lamang sa pamamagitan ng mga gas at likido, kundi pati na rin sa pamamagitan ng mga solido. Ang pagkilos ng anumang mga alon ay binubuo pangunahin sa paglipat ng enerhiya. Sa kaso ng tunog, ang paglipat ay tumatagal sa anyo ng mga minutong paggalaw sa antas ng molekular.

Sa mga gas at likido, ang isang sound wave ay gumagalaw ng mga molekula sa direksyon ng paggalaw nito, iyon ay, sa direksyon ng wavelength. Sa mga solido, ang mga tunog na panginginig ng boses ng mga molekula ay maaari ding mangyari sa isang direksyon na patayo sa alon.

Ang mga sound wave ay naglalakbay mula sa kanilang mga pinagmumulan sa lahat ng direksyon, tulad ng ipinapakita sa larawan sa kanan, na nagpapakita ng isang metal na kampana na pana-panahong bumabangga sa dila nito. Ang mga mekanikal na banggaan na ito ay nagiging sanhi ng pag-vibrate ng kampana. Ang enerhiya ng mga vibrations ay ipinapadala sa mga molekula ng nakapaligid na hangin, at sila ay itinutulak palayo sa kampana. Bilang resulta, tumataas ang presyon sa layer ng hangin na katabi ng kampana, na pagkatapos ay kumakalat sa mga alon sa lahat ng direksyon mula sa pinagmulan.

Ang bilis ng tunog ay hindi nakasalalay sa lakas ng tunog o tono. Ang lahat ng mga tunog mula sa isang radyo sa isang silid, malakas man o mahina, mataas ang tono o mahina ang tono, sabay-sabay na makakarating sa nakikinig.

Ang bilis ng tunog ay depende sa uri ng daluyan kung saan ito naglalakbay at ang temperatura nito. Sa mga gas, ang mga sound wave ay mabagal na naglalakbay dahil ang kanilang bihirang molekular na istraktura ay nag-aalok ng kaunting pagtutol sa compression. Sa mga likido ay tumataas ang bilis ng tunog at sa mga solido ito ay nagiging mas mabilis, tulad ng ipinapakita sa diagram sa ibaba sa metro bawat segundo (m/s).

Daanan ng alon

Ang mga sound wave ay naglalakbay sa hangin sa paraang katulad ng ipinapakita sa mga diagram sa kanan. Ang mga harap ng alon ay gumagalaw mula sa pinagmulan sa isang tiyak na distansya mula sa isa't isa, na tinutukoy ng dalas ng mga vibrations ng kampana. Ang dalas ng isang sound wave ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagbibilang ng bilang ng mga wave front na dumadaan sa isang naibigay na punto sa bawat yunit ng oras.

Lumalayo ang sound wave sa harap ng vibrating bell.

Sa pantay na pinainit na hangin, ang tunog ay naglalakbay sa isang pare-parehong bilis.

Ang pangalawang harap ay sumusunod sa una sa layo na katumbas ng haba ng daluyong.

Pinakamataas ang intensity ng tunog na malapit sa pinagmulan.

Graphic na representasyon ng isang invisible wave

Tunog ng kalaliman

Ang isang sonar beam ng mga sound wave ay madaling dumaan sa tubig ng karagatan. Ang prinsipyo ng sonar ay batay sa katotohanan na ang mga sound wave ay makikita mula sa sahig ng karagatan; Ang aparatong ito ay karaniwang ginagamit upang matukoy ang mga tampok ng lupain sa ilalim ng tubig.

Mga nababanat na solido

Ang tunog ay naglalakbay sa isang kahoy na plato. Ang mga molekula ng karamihan sa mga solido ay nakagapos sa isang nababanat na spatial na sala-sala, na kung saan ay hindi maganda ang compress at sa parehong oras ay nagpapabilis sa pagpasa ng mga sound wave.

Kabilang sa mga pangunahing batas ng pagpapalaganap ng tunog ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon nito sa mga hangganan ng iba't ibang media, gayundin ang diffraction ng tunog at pagkalat nito sa pagkakaroon ng mga hadlang at inhomogeneities sa medium at sa mga interface sa pagitan ng media.

Ang saklaw ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng sound absorption factor, iyon ay, ang hindi maibabalik na paglipat ng enerhiya ng sound wave sa iba pang mga uri ng enerhiya, sa partikular na init. Ang isang mahalagang kadahilanan ay din ang direksyon ng radiation at ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog, na nakasalalay sa daluyan at partikular na estado nito.

Mula sa pinagmulan ng tunog, ang mga acoustic wave ay kumakalat sa lahat ng direksyon. Kung ang isang sound wave ay dumaan sa isang medyo maliit na butas, pagkatapos ay kumakalat ito sa lahat ng direksyon, at hindi naglalakbay sa isang direktang sinag. Halimbawa, ang mga tunog ng kalye na tumatagos sa isang bukas na bintana patungo sa isang silid ay maririnig sa lahat ng mga punto, at hindi lamang sa tapat ng bintana.

Ang likas na katangian ng pagpapalaganap ng mga sound wave na malapit sa isang balakid ay nakasalalay sa ugnayan sa pagitan ng laki ng balakid at ang haba ng daluyong. Kung ang laki ng balakid ay maliit kumpara sa haba ng daluyong, kung gayon ang alon ay dumadaloy sa paligid ng balakid na ito, na kumakalat sa lahat ng direksyon.

Ang mga alon ng tunog, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na direksyon, iyon ay, sila ay na-refracted. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Ito ay depende sa kung aling medium ang tunog ay tumagos kung saan. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw, at kabaliktaran.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang daan, ang mga sound wave ay makikita mula dito ayon sa isang mahigpit na tinukoy na panuntunan - ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw - ang konsepto ng echo ay konektado dito. Kung ang tunog ay makikita mula sa ilang mga ibabaw sa iba't ibang mga distansya, maraming mga dayandang ang magaganap.

Ang tunog ay naglalakbay sa anyo ng isang diverging spherical wave na pumupuno sa mas malaking volume. Habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle ng medium at nawawala ang tunog. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto natin, halimbawa, na marinig, inilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumagamit ng megaphone.

Ang diffraction, iyon ay, ang baluktot ng mga sound ray, ay may malaking impluwensya sa hanay ng pagpapalaganap ng tunog. Kung mas heterogenous ang medium, mas baluktot ang sound beam at, nang naaayon, mas maikli ang sound propagation range.

Pagpapalaganap ng tunog

Ang mga sound wave ay maaaring maglakbay sa hangin, gas, likido at solido. Ang mga alon ay hindi lumilitaw sa walang hangin na espasyo. Madali itong i-verify mula sa simpleng karanasan. Kung ang isang electric bell ay inilagay sa ilalim ng isang airtight cap kung saan ang hangin ay inilikas, hindi kami makakarinig ng anumang tunog. Ngunit sa sandaling mapuno ng hangin ang takip, isang tunog ang nangyayari.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng oscillatory motions mula sa particle hanggang particle ay depende sa medium. Noong sinaunang panahon, inilagay ng mga mandirigma ang kanilang mga tainga sa lupa at sa gayon ay nakita ang mga kabalyero ng kalaban nang mas maaga kaysa sa hitsura nito. At ang sikat na siyentipiko na si Leonardo da Vinci ay sumulat noong ika-15 siglo: "Kung ikaw, sa dagat, ibababa ang butas ng isang tubo sa tubig, at ilagay ang kabilang dulo nito sa iyong tainga, maririnig mo ang ingay ng mga barko. malayo sayo."

Ang bilis ng tunog sa hangin ay unang nasukat noong ika-17 siglo ng Milan Academy of Sciences. Ang isang kanyon ay na-install sa isa sa mga burol, at isang poste ng pagmamasid ay matatagpuan sa kabilang banda. Ang oras ay naitala pareho sa sandali ng pagbaril (sa pamamagitan ng flash) at sa sandaling natanggap ang tunog. Batay sa distansya sa pagitan ng punto ng pagmamasid at ng baril at ang oras ng pinagmulan ng signal, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay hindi na mahirap kalkulahin. Ito ay naging katumbas ng 330 metro bawat segundo.

Ang bilis ng tunog sa tubig ay unang nasukat noong 1827 sa Lake Geneva. Ang dalawang bangka ay matatagpuan 13,847 metro ang layo mula sa isa't isa. Sa una, isang kampanilya ang isinabit sa ilalim, at sa pangalawa, isang simpleng hydrophone (sungay) ang ibinaba sa tubig. Sa unang bangka, sinunog ang pulbura kasabay ng pagtunog ng kampana; sa pangalawa, sinimulan ng tagamasid ang stopwatch sa sandali ng flash at nagsimulang maghintay para dumating ang sound signal mula sa kampana. Ito ay lumabas na ang tunog ay naglalakbay nang higit sa 4 na beses na mas mabilis sa tubig kaysa sa hangin, i.e. sa bilis na 1450 metro bawat segundo.

Bilis ng tunog

Kung mas mataas ang pagkalastiko ng daluyan, mas malaki ang bilis: sa goma 50, sa hangin 330, sa tubig 1450, at sa bakal - 5000 metro bawat segundo. Kung kami, na nasa Moscow, ay maaaring sumigaw nang napakalakas na ang tunog ay umabot sa St. sa loob ng dalawang minuto.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng estado ng parehong daluyan. Kapag sinabi natin na ang tunog ay naglalakbay sa tubig sa bilis na 1450 metro bawat segundo, hindi ito nangangahulugan na sa anumang tubig at sa ilalim ng anumang mga kondisyon. Sa pagtaas ng temperatura at kaasinan ng tubig, pati na rin sa pagtaas ng lalim, at samakatuwid ay hydrostatic pressure, ang bilis ng pagtaas ng tunog. O kunin natin ang bakal. Dito, din, ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa parehong temperatura at kalidad na komposisyon ng bakal: kung mas maraming carbon ang nilalaman nito, mas mahirap ito, at mas mabilis na naglalakbay ang tunog dito.

Kapag nakatagpo sila ng isang balakid sa kanilang paglalakbay, ang mga sound wave ay makikita mula dito ayon sa isang mahigpit na tinukoy na panuntunan: ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw. Ang mga sound wave na nagmumula sa hangin ay halos ganap na masasalamin paitaas mula sa ibabaw ng tubig, at ang mga sound wave na nagmumula sa isang pinagmumulan na matatagpuan sa tubig ay makikita pababa mula dito.

Ang mga sound wave, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na posisyon, i.e. repraksyon. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Depende ito sa kung anong medium ang tumatagos sa tunog. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki kaysa sa una, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw at vice versa.

Sa himpapawid, ang mga sound wave ay nagpapalaganap sa anyo ng isang diverging spherical wave, na pumupuno ng mas malaking volume, habang ang mga particle vibrations na dulot ng mga pinagmumulan ng tunog ay ipinapadala sa mass ng hangin. Gayunpaman, habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto nating marinig ng mabuti, ilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumamit ng megaphone. Sa kasong ito, ang tunog ay mas mababawasan, at ang mga sound wave ay lalakbay pa.

Habang tumataas ang kapal ng pader, tumataas ang soundlocation sa mababang gitnang frequency, ngunit ang "insidious" coincidence resonance, na nagiging sanhi ng strangulation ng soundlocation, ay nagsisimulang magpakita mismo sa mas mababang frequency at sumasaklaw sa mas malawak na lugar.

Naisip mo na ba na ang tunog ay isa sa mga pinakakapansin-pansing pagpapakita ng buhay, pagkilos, at paggalaw? At tungkol din sa katotohanan na ang bawat tunog ay may sariling "mukha"? At kahit nakapikit ang ating mga mata, nang walang nakikita, maaari lamang nating hulaan sa pamamagitan ng tunog ang mga nangyayari sa ating paligid. Maaari nating makilala ang mga boses ng mga kaibigan, makarinig ng kaluskos, atungal, tahol, ngiyaw, atbp. Ang lahat ng mga tunog na ito ay pamilyar sa atin mula pagkabata, at madali nating matukoy ang alinman sa mga ito. Bukod dito, kahit na sa ganap na katahimikan ay maririnig natin ang bawat nakalistang tunog sa ating panloob na pandinig. Isipin mo na parang nasa realidad.

Ano ang tunog?

Ang mga tunog na nakikita ng tainga ng tao ay isa sa pinakamahalagang mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa mundo sa paligid natin. Ang ingay ng dagat at hangin, mga huni ng ibon, mga boses ng tao at mga iyak ng hayop, mga kulog, mga tunog ng gumagalaw na mga tainga, ay nagpapadali sa pag-angkop sa pagbabago ng mga panlabas na kondisyon.

Kung, halimbawa, ang isang bato ay nahulog sa mga bundok, at walang sinuman sa malapit na makakarinig ng tunog ng pagbagsak nito, mayroon ba ang tunog o wala? Ang tanong ay maaaring masagot sa parehong positibo at negatibo sa pantay na sukat, dahil ang salitang "tunog" ay may dobleng kahulugan. Samakatuwid, kinakailangang sumang-ayon. Samakatuwid, kinakailangang magkasundo sa kung ano ang itinuturing na tunog - isang pisikal na kababalaghan sa anyo ng pagpapalaganap ng mga vibrations ng tunog sa hangin o ang sensasyon ng nakikinig. Ang una ay mahalagang dahilan, ang pangalawa ay isang epekto, habang ang unang konsepto ng tunog ay layunin, ang pangalawa ay subjective. Sa unang kaso, Ang tunog ay talagang isang stream ng enerhiya na dumadaloy tulad ng isang stream ng ilog. Ang gayong tunog ay maaaring magbago sa daluyan kung saan ito dumadaan, at ito mismo ay binago nito ". Sa pangalawang kaso, sa pamamagitan ng tunog ang ibig nating sabihin ay ang mga sensasyong lumabas sa nakikinig kapag ang isang sound wave ay kumikilos sa utak sa pamamagitan ng isang hearing aid. Ang pandinig na tunog, ang isang tao ay maaaring makaranas ng iba't ibang mga damdamin. Ang isang malawak na iba't ibang mga emosyon ay nagdudulot sa atin ng masalimuot na kumplikado ng mga tunog na tinatawag nating musika. Ang mga tunog ay bumubuo sa batayan ng pagsasalita, na kung saan nagsisilbing pangunahing paraan ng komunikasyon sa lipunan ng tao.At panghuli, mayroong isang anyo ng tunog na tinatawag na ingay. Ang pagsusuri ng tunog mula sa pananaw ng subjective na perception ay mas kumplikado kaysa sa isang layunin na pagtatasa.

Paano lumikha ng tunog?

Ang pagkakapareho ng lahat ng tunog ay ang mga katawan na bumubuo sa kanila, ibig sabihin, ang mga pinagmumulan ng tunog, ay nag-vibrate (bagaman kadalasan ang mga vibrations na ito ay hindi nakikita ng mata). Halimbawa, ang mga tunog ng mga boses ng mga tao at maraming mga hayop ay lumilitaw bilang resulta ng mga panginginig ng boses ng kanilang mga vocal cord, ang tunog ng mga instrumentong pangmusika ng hangin, ang tunog ng isang sirena, ang sipol ng hangin, at ang tunog ng kulog ay sanhi. sa pamamagitan ng vibrations ng air mass.

Gamit ang isang ruler bilang isang halimbawa, maaari mong literal na makita sa iyong sariling mga mata kung paano ipinanganak ang tunog. Anong galaw ang ginagawa ng ruler kapag ikinakabit natin ang isang dulo, hinila ang isa at pinakawalan ito? Mapapansin natin na parang nanginginig siya at nagdadalawang isip. Batay dito, napagpasyahan namin na ang tunog ay nilikha sa pamamagitan ng maikli o mahabang vibrations ng ilang mga bagay.

Ang pinagmulan ng tunog ay maaaring hindi lamang mga bagay na nanginginig. Ang pagsipol ng mga bala o shell sa paglipad, ang pag-ungol ng hangin, ang dagundong ng isang jet engine ay ipinanganak mula sa mga break sa daloy ng hangin, kung saan nangyayari rin ang rarefaction at compression.

Gayundin, mapapansin ang mga sound vibrational na paggalaw gamit ang isang device - isang tuning fork. Ito ay isang curved metal rod na naka-mount sa isang binti sa isang resonator box. Kung pinindot mo ang isang tuning fork gamit ang isang martilyo, ito ay tutunog. Ang mga panginginig ng boses ng mga sanga ng tuning fork ay hindi mahahalata. Ngunit maaari silang matukoy kung magdadala ka ng isang maliit na bola na nasuspinde sa isang sinulid sa isang tumutunog na tinidor ng tuning. Pana-panahong tatalbog ang bola, na nagpapahiwatig ng mga panginginig ng boses ng mga sanga ng Cameron.

Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng pinagmumulan ng tunog sa nakapaligid na hangin, ang mga particle ng hangin ay nagsisimulang mag-compress at lumawak sa oras (o "halos sa oras") sa mga paggalaw ng pinagmumulan ng tunog. Pagkatapos, dahil sa mga katangian ng hangin bilang isang fluid medium, ang mga vibrations ay inililipat mula sa isang air particle patungo sa isa pa.

Patungo sa isang paliwanag ng pagpapalaganap ng mga sound wave

Bilang isang resulta, ang mga vibrations ay ipinapadala sa pamamagitan ng hangin sa isang distansya, i.e., isang tunog o acoustic wave, o, sa simpleng, tunog, kumakalat sa hangin. Ang tunog, na umaabot sa tainga ng tao, sa turn, ay nagpapasigla ng mga panginginig ng boses sa mga sensitibong lugar nito, na nakikita natin sa anyo ng pagsasalita, musika, ingay, atbp. (depende sa mga katangian ng tunog na idinidikta ng likas na pinagmulan nito) .

Pagpapalaganap ng mga sound wave

Posible bang makita kung paano "tumatakbo" ang tunog? Sa transparent na hangin o tubig, ang mga vibrations ng mga particle mismo ay hindi mahahalata. Ngunit madali kang makakahanap ng isang halimbawa na magsasabi sa iyo kung ano ang mangyayari kapag lumaganap ang tunog.

Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pagpapalaganap ng mga sound wave ay ang pagkakaroon ng isang materyal na daluyan.

Sa isang vacuum, ang mga sound wave ay hindi nagpapalaganap, dahil walang mga particle doon na nagpapadala ng pakikipag-ugnayan mula sa pinagmulan ng mga vibrations.

Samakatuwid, dahil sa kakulangan ng kapaligiran, ang kumpletong katahimikan ay naghahari sa Buwan. Kahit na ang pagbagsak ng meteorite sa ibabaw nito ay hindi maririnig ng nagmamasid.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng mga sound wave ay tinutukoy ng bilis ng paghahatid ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle.

Ang bilis ng tunog ay ang bilis ng pagpapalaganap ng mga sound wave sa isang daluyan. Sa isang gas, ang bilis ng tunog ay lumalabas na nasa pagkakasunud-sunod ng (mas tiyak, medyo mas mababa kaysa) ang bilis ng thermal ng mga molekula at samakatuwid ay tumataas sa pagtaas ng temperatura ng gas. Kung mas malaki ang potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng isang sangkap, mas malaki ang bilis ng tunog, samakatuwid ang bilis ng tunog sa isang likido, na, sa turn, ay lumampas sa bilis ng tunog sa isang gas. Halimbawa, sa tubig dagat ang bilis ng tunog ay 1513 m/s. Sa bakal, kung saan ang mga transverse at longitudinal wave ay maaaring magpalaganap, ang kanilang bilis ng pagpapalaganap ay iba. Ang mga transverse wave ay nagpapalaganap sa bilis na 3300 m/s, at ang mga longitudinal wave sa bilis na 6600 m/s.

Ang bilis ng tunog sa anumang daluyan ay kinakalkula ng formula:

kung saan ang β ay ang adiabatic compressibility ng medium; ρ - density.

Mga batas ng pagpapalaganap ng mga sound wave

Kabilang sa mga pangunahing batas ng pagpapalaganap ng tunog ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon nito sa mga hangganan ng iba't ibang media, gayundin ang diffraction ng tunog at pagkalat nito sa pagkakaroon ng mga hadlang at inhomogeneities sa medium at sa mga interface sa pagitan ng media.

Ang saklaw ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng sound absorption factor, iyon ay, ang hindi maibabalik na paglipat ng enerhiya ng sound wave sa iba pang mga uri ng enerhiya, sa partikular na init. Ang isang mahalagang kadahilanan ay din ang direksyon ng radiation at ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog, na nakasalalay sa daluyan at partikular na estado nito.

Mula sa pinagmulan ng tunog, ang mga acoustic wave ay kumakalat sa lahat ng direksyon. Kung ang isang sound wave ay dumaan sa isang medyo maliit na butas, pagkatapos ay kumakalat ito sa lahat ng direksyon, at hindi naglalakbay sa isang direktang sinag. Halimbawa, ang mga tunog ng kalye na tumatagos sa isang bukas na bintana patungo sa isang silid ay maririnig sa lahat ng mga punto, at hindi lamang sa tapat ng bintana.

Ang likas na katangian ng pagpapalaganap ng mga sound wave na malapit sa isang balakid ay nakasalalay sa ugnayan sa pagitan ng laki ng balakid at ang haba ng daluyong. Kung ang laki ng balakid ay maliit kumpara sa haba ng daluyong, kung gayon ang alon ay dumadaloy sa paligid ng balakid na ito, na kumakalat sa lahat ng direksyon.

Ang mga alon ng tunog, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na direksyon, iyon ay, sila ay na-refracted. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Depende ito sa kung anong medium ang tumatagos sa tunog. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw, at kabaliktaran.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang daan, ang mga sound wave ay makikita mula dito ayon sa isang mahigpit na tinukoy na panuntunan - ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw - ang konsepto ng echo ay konektado dito. Kung ang tunog ay makikita mula sa ilang mga ibabaw sa iba't ibang mga distansya, maraming mga dayandang ang magaganap.

Ang tunog ay naglalakbay sa anyo ng isang diverging spherical wave na pumupuno sa mas malaking volume. Habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle ng medium at nawawala ang tunog. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto natin, halimbawa, na marinig, inilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumagamit ng megaphone.

Ang diffraction, iyon ay, ang baluktot ng mga sound ray, ay may malaking impluwensya sa hanay ng pagpapalaganap ng tunog. Kung mas heterogenous ang medium, mas baluktot ang sound beam at, nang naaayon, mas maikli ang sound propagation range.

Mga katangian ng tunog at mga katangian nito

Ang pangunahing pisikal na katangian ng tunog ay ang dalas at intensity ng vibrations. Nakakaimpluwensya sila sa auditory perception ng mga tao.

Ang panahon ng oscillation ay ang oras kung saan nangyayari ang isang kumpletong oscillation. Ang isang halimbawa ay maaaring ibigay ng isang swinging pendulum, kapag ito ay gumagalaw mula sa matinding kaliwang posisyon patungo sa matinding kanan at bumalik sa orihinal nitong posisyon.

Ang dalas ng oscillation ay ang bilang ng mga kumpletong oscillation (mga yugto) bawat segundo. Ang yunit na ito ay tinatawag na hertz (Hz). Kung mas mataas ang dalas ng vibration, mas mataas ang tunog na ating naririnig, ibig sabihin, ang tunog ay may mas mataas na pitch. Ayon sa tinatanggap na internasyonal na sistema ng mga yunit, ang 1000 Hz ay ​​tinatawag na kilohertz (kHz), at ang 1,000,000 ay tinatawag na megahertz (MHz).

Distribusyon ng dalas: mga naririnig na tunog – sa loob ng 15Hz-20kHz, infrasound – mas mababa sa 15Hz; mga ultrasound - sa loob ng 1.5 (104 - 109 Hz; hypersound - sa loob ng 109 - 1013 Hz.

Ang tainga ng tao ay pinaka-sensitibo sa mga tunog na may mga frequency sa pagitan ng 2000 at 5000 kHz. Ang pinakamalaking katalinuhan ng pandinig ay sinusunod sa edad na 15-20 taon. Sa edad, lumalala ang pandinig.

Ang konsepto ng wavelength ay nauugnay sa panahon at dalas ng mga oscillation. Ang sound wavelength ay ang distansya sa pagitan ng dalawang magkasunod na condensation o rarefactions ng medium. Gamit ang halimbawa ng mga alon na nagpapalaganap sa ibabaw ng tubig, ito ang distansya sa pagitan ng dalawang crests.

Ang mga tunog ay naiiba din sa timbre. Ang pangunahing tono ng tunog ay sinamahan ng mga pangalawang tono, na palaging mas mataas ang dalas (mga overtone). Ang Timbre ay isang katangian ng kalidad ng tunog. Ang mas maraming mga overtone ay superimposed sa pangunahing tono, ang "juicier" ang tunog ay musika.

Ang pangalawang pangunahing katangian ay ang amplitude ng mga oscillations. Ito ang pinakamalaking paglihis mula sa posisyon ng equilibrium sa panahon ng mga harmonic vibrations. Gamit ang halimbawa ng isang pendulum, ang pinakamataas na paglihis nito ay sa matinding kaliwang posisyon, o sa matinding kanang posisyon. Tinutukoy ng amplitude ng vibrations ang intensity (lakas) ng tunog.

Ang lakas ng tunog, o ang intensity nito, ay tinutukoy ng dami ng acoustic energy na dumadaloy sa isang segundo sa isang lugar na isang square centimeter. Dahil dito, ang intensity ng acoustic waves ay depende sa magnitude ng acoustic pressure na nilikha ng source sa medium.

Ang lakas ay nauugnay naman sa intensity ng tunog. Kung mas malaki ang intensity ng tunog, mas malakas ito. Gayunpaman, ang mga konseptong ito ay hindi katumbas. Ang loudness ay isang sukatan ng lakas ng auditory sensation na dulot ng isang tunog. Ang isang tunog ng parehong intensity ay maaaring lumikha ng auditory perception ng iba't ibang loudness sa iba't ibang tao. Ang bawat tao ay may sariling threshold ng pandinig.

Ang isang tao ay humihinto sa pagdinig ng mga tunog ng napakataas na intensity at nakikita ang mga ito bilang isang pakiramdam ng presyon at kahit na sakit. Ang intensity ng tunog na ito ay tinatawag na pain threshold.

Ang epekto ng tunog sa mga organo ng pandinig ng tao

Ang mga organ ng pandinig ng tao ay may kakayahang makita ang mga vibrations na may dalas mula 15-20 hertz hanggang 16-20 thousand hertz. Ang mga mekanikal na panginginig ng boses na may ipinahiwatig na mga frequency ay tinatawag na tunog o acoustic (ang acoustic ay ang pag-aaral ng tunog). Ang tainga ng tao ay pinaka-sensitibo sa mga tunog na may dalas na 1000 hanggang 3000 Hz. Ang pinakamalaking katalinuhan ng pandinig ay sinusunod sa edad na 15-20 taon. Sa edad, lumalala ang pandinig. Sa isang taong wala pang 40 taong gulang, ang pinakamalaking sensitivity ay nasa rehiyon na 3000 Hz, mula 40 hanggang 60 taong gulang - 2000 Hz, higit sa 60 taong gulang - 1000 Hz. Sa hanay na hanggang 500 Hz, nagagawa nating makilala ang pagbaba o pagtaas ng dalas ng kahit na 1 Hz. Sa mas mataas na frequency, nagiging hindi gaanong sensitibo ang ating mga hearing aid sa mga maliliit na pagbabago sa frequency. Kaya, pagkatapos ng 2000 Hz maaari lamang nating makilala ang isang tunog mula sa isa pa kapag ang pagkakaiba sa dalas ay hindi bababa sa 5 Hz. Sa isang mas maliit na pagkakaiba, ang mga tunog ay magiging pareho sa amin. Gayunpaman, halos walang mga patakaran na walang mga pagbubukod. May mga tao na may kakaibang pandinig. Ang isang matalinong musikero ay maaaring makakita ng pagbabago sa tunog sa pamamagitan lamang ng isang bahagi ng isang vibration.

Ang panlabas na tainga ay binubuo ng pinna at ang auditory canal, na nagkokonekta nito sa eardrum. Ang pangunahing tungkulin ng panlabas na tainga ay upang matukoy ang direksyon ng pinagmulan ng tunog. Ang auditory canal, na isang dalawang sentimetro ang haba na tubo na patulis papasok, ay nagpoprotekta sa mga panloob na bahagi ng tainga at gumaganap ng papel ng isang resonator. Ang auditory canal ay nagtatapos sa eardrum, isang lamad na nag-vibrate sa ilalim ng impluwensya ng mga sound wave. Dito, sa panlabas na hangganan ng gitnang tainga, nangyayari ang pagbabago ng layunin ng tunog sa subjective. Sa likod ng eardrum ay may tatlong maliliit na magkakaugnay na buto: ang malleus, ang incus at ang stirrup, kung saan ang mga vibrations ay ipinapadala sa panloob na tainga.

Doon, sa auditory nerve, sila ay na-convert sa mga electrical signal. Ang maliit na lukab, kung saan matatagpuan ang malleus, incus at stapes, ay puno ng hangin at konektado sa oral cavity ng Eustachian tube. Salamat sa huli, ang pantay na presyon ay pinananatili sa panloob at panlabas na gilid ng eardrum. Karaniwan ang Eustachian tube ay sarado, at bumubukas lamang kapag may biglaang pagbabago sa presyon (yawning, swallowing) upang mapantayan ito. Kung ang Eustachian tube ng isang tao ay sarado, halimbawa dahil sa isang sipon, kung gayon ang presyon ay hindi napantayan at ang tao ay nakakaramdam ng sakit sa tainga. Susunod, ang mga vibrations ay ipinapadala mula sa eardrum hanggang sa hugis-itlog na bintana, na siyang simula ng panloob na tainga. Ang puwersa na kumikilos sa eardrum ay katumbas ng produkto ng presyon at ang lugar ng eardrum. Ngunit ang tunay na misteryo ng pandinig ay nagsisimula sa hugis-itlog na bintana. Ang mga sound wave ay dumadaan sa fluid (perilymph) na pumupuno sa cochlea. Ang organ na ito ng panloob na tainga, na hugis tulad ng isang cochlea, ay tatlong sentimetro ang haba at nahahati sa buong haba nito ng isang septum sa dalawang bahagi. Ang mga sound wave ay umabot sa partisyon, lumibot dito at pagkatapos ay kumalat patungo sa halos parehong lugar kung saan sila unang nahawakan ang partisyon, ngunit sa kabilang panig. Ang septum ng cochlea ay binubuo ng isang pangunahing lamad, na napakakapal at masikip. Ang mga tunog na panginginig ng boses ay lumilikha ng mga alon na parang alon sa ibabaw nito, na may mga tagaytay para sa iba't ibang mga frequency na nakahiga sa mga partikular na bahagi ng lamad. Ang mga mekanikal na panginginig ng boses ay binago sa mga elektrikal sa isang espesyal na organ (organ ng Corti), na matatagpuan sa itaas ng itaas na bahagi ng pangunahing lamad. Sa itaas ng organ ng Corti ay ang tectorial membrane. Ang parehong mga organ na ito ay nalulubog sa isang likido na tinatawag na endolymph at pinaghihiwalay mula sa natitirang bahagi ng cochlea ng Reissner's membrane. Ang mga buhok na tumutubo mula sa organ ng Corti ay halos tumagos sa tectorial membrane, at kapag ang tunog ay nangyari, sila ay nakikipag-ugnay - ang tunog ay na-convert, ngayon ito ay naka-encode sa anyo ng mga de-koryenteng signal. Ang balat at mga buto ng bungo ay may mahalagang papel sa pagpapahusay ng ating kakayahang makakita ng mga tunog, dahil sa kanilang magandang conductivity. Halimbawa, kung ilalagay mo ang iyong tainga sa riles, ang paggalaw ng paparating na tren ay maaaring matukoy nang matagal bago ito lumitaw.

Ang epekto ng tunog sa katawan ng tao

Sa nakalipas na mga dekada, ang bilang ng iba't ibang uri ng mga sasakyan at iba pang pinagmumulan ng ingay, ang pagkalat ng mga portable radio at tape recorder, ay madalas na nakabukas sa mataas na volume, at ang pagkahilig sa malakas na sikat na musika ay tumaas nang husto. Napansin na sa mga lungsod tuwing 5-10 taon ang antas ng ingay ay tumataas ng 5 dB (decibels). Dapat tandaan na para sa malayong mga ninuno ng tao, ang ingay ay isang signal ng alarma, na nagpapahiwatig ng posibilidad ng panganib. Kasabay nito, ang mga sympathetic-adrenal at cardiovascular system, gas exchange ay mabilis na naisaaktibo, at iba pang mga uri ng metabolismo ay nagbago (ang asukal sa dugo at mga antas ng kolesterol ay tumaas), inihahanda ang katawan para sa paglaban o paglipad. Bagaman sa modernong tao ang tungkuling ito ng pandinig ay nawalan ng gayong praktikal na kahalagahan, ang "mga vegetative na reaksyon ng pakikibaka para sa pag-iral" ay napanatili. Kaya, kahit na ang panandaliang ingay na 60-90 dB ay nagdudulot ng pagtaas sa pagtatago ng mga pituitary hormone, na nagpapasigla sa paggawa ng maraming iba pang mga hormone, sa partikular na mga catecholamines (adrenaline at norepinephrine), ang gawain ng puso ay tumataas, ang mga daluyan ng dugo ay sumikip, at tumataas ang presyon ng dugo (BP). Nabanggit na ang pinaka-binibigkas na pagtaas sa presyon ng dugo ay sinusunod sa mga pasyente na may hypertension at mga taong may namamana na predisposisyon dito. Sa ilalim ng impluwensya ng ingay, ang aktibidad ng utak ay nagambala: ang likas na katangian ng electroencephalogram ay nagbabago, ang katalinuhan ng pang-unawa at ang pagganap ng kaisipan ay bumaba. Napansin ang pagkasira ng panunaw. Alam na ang matagal na pagkakalantad sa maingay na kapaligiran ay humahantong sa pagkawala ng pandinig. Depende sa indibidwal na sensitivity, ang mga tao ay sinusuri ang ingay sa iba't ibang paraan bilang hindi kasiya-siya at nakakagambala. Kasabay nito, ang musika at pananalita na kinagigiliwan ng nakikinig, kahit na sa 40-80 dB, ay medyo madaling tiisin. Karaniwan, nakikita ng pandinig ang mga vibrations sa hanay na 16-20,000 Hz (oscillations per second). Mahalagang bigyang-diin na ang hindi kasiya-siyang mga kahihinatnan ay sanhi hindi lamang ng labis na ingay sa naririnig na hanay ng mga panginginig ng boses: ultra- at infrasound sa mga saklaw na hindi nakikita ng pandinig ng tao (sa itaas 20 thousand Hz at mas mababa sa 16 Hz) ay nagdudulot din ng tensiyon sa nerbiyos, karamdaman, pagkahilo, mga pagbabago sa aktibidad ng mga panloob na organo, lalo na ang mga nervous at cardiovascular system. Napag-alaman na ang mga residente ng mga lugar na malapit sa mga pangunahing internasyonal na paliparan ay may mas mataas na saklaw ng hypertension kaysa sa mga nakatira sa isang mas tahimik na lugar ng parehong lungsod. Ang sobrang ingay (sa itaas 80 dB) ay nakakaapekto hindi lamang sa mga organo ng pandinig, kundi pati na rin sa iba pang mga organo at sistema (circulatory, digestive, nervous, atbp.). atbp.), ang mga mahahalagang proseso ay nagambala, ang metabolismo ng enerhiya ay nagsisimulang mangibabaw sa plastic metabolism, na humahantong sa napaaga na pagtanda ng katawan.

Sa mga obserbasyon at pagtuklas na ito, nagsimulang lumitaw ang mga pamamaraan ng naka-target na impluwensya sa mga tao. Maaari mong maimpluwensyahan ang isip at pag-uugali ng isang tao sa iba't ibang paraan, ang isa ay nangangailangan ng mga espesyal na kagamitan (technotronic techniques, zombification.).

Soundproofing

Ang antas ng proteksyon ng ingay ng mga gusali ay pangunahing tinutukoy ng mga pinahihintulutang pamantayan ng ingay para sa mga lugar para sa isang partikular na layunin. Ang normalized na mga parameter ng pare-parehong ingay sa mga punto ng disenyo ay ang mga antas ng presyon ng tunog L, dB, octave frequency band na may geometric na mean na mga frequency 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Para sa tinatayang mga kalkulasyon, pinapayagang gumamit ng mga sound level LA, dBA. Ang mga normalized na parameter ng hindi pare-parehong ingay sa mga design point ay katumbas ng sound level LA eq, dBA, at maximum sound level LA max, dBA.

Ang mga pinahihintulutang antas ng presyon ng tunog (katumbas na mga antas ng presyon ng tunog) ay na-standardize ng SNiP II-12-77 "Noise Protection".

Dapat itong isaalang-alang na ang mga pinahihintulutang antas ng ingay mula sa mga panlabas na mapagkukunan sa mga lugar ay itinatag napapailalim sa pagkakaloob ng karaniwang bentilasyon ng mga lugar (para sa mga lugar ng tirahan, mga ward, mga silid-aralan - na may mga bukas na lagusan, transom, makitid na window sashes).

Ang airborne sound insulation ay ang pagpapahina ng sound energy habang ito ay ipinapadala sa pamamagitan ng isang enclosure.

Ang mga regulated na parameter ng sound insulation ng mga nakapaloob na istruktura ng mga tirahan at pampublikong gusali, pati na rin ang mga auxiliary na gusali at lugar ng mga pang-industriya na negosyo ay ang airborne noise insulation index ng nakapaloob na istraktura Rw, dB at ang index ng pinababang antas ng ingay ng epekto sa ilalim ng kisame. .

ingay. Musika. talumpati.

Mula sa pananaw ng pang-unawa ng mga tunog ng mga organo ng pandinig, maaari silang nahahati pangunahin sa tatlong kategorya: ingay, musika at pagsasalita. Ang mga ito ay iba't ibang bahagi ng sound phenomena na may partikular na impormasyon sa isang tao.

Ang ingay ay isang hindi sistematikong kumbinasyon ng isang malaking bilang ng mga tunog, iyon ay, ang pagsasama ng lahat ng mga tunog na ito sa isang hindi pagkakatugma na boses. Ang ingay ay itinuturing na isang kategorya ng mga tunog na nakakagambala o nakakainis sa isang tao.

Ang mga tao ay maaari lamang tiisin ang isang tiyak na dami ng ingay. Ngunit kung lumipas ang isang oras o dalawa at ang ingay ay hindi hihinto, pagkatapos ay lilitaw ang pag-igting, nerbiyos at kahit na sakit.

Ang tunog ay maaaring pumatay ng tao. Noong Middle Ages, nagkaroon pa ng ganoong execution kapag ang isang tao ay inilagay sa ilalim ng isang kampana at sinimulan nilang talunin ito. Unti-unting napatay ang lalaki sa pagtunog ng mga kampana. Ngunit ito ay noong Middle Ages. Sa ngayon, lumitaw ang supersonic na sasakyang panghimpapawid. Kung ang naturang eroplano ay lilipad sa lungsod sa taas na 1000-1500 metro, kung gayon ang mga bintana sa mga bahay ay sasabog.

Ang musika ay isang espesyal na kababalaghan sa mundo ng mga tunog, ngunit, hindi katulad ng pagsasalita, hindi ito naghahatid ng tumpak na semantiko o linguistic na mga kahulugan. Ang emosyonal na saturation at kaaya-ayang mga asosasyon sa musika ay nagsisimula sa maagang pagkabata, kapag ang bata ay mayroon pa ring verbal na komunikasyon. Ang mga ritmo at awit ay nag-uugnay sa kanya sa kanyang ina, at ang pagkanta at pagsasayaw ay isang elemento ng komunikasyon sa mga laro. Ang papel na ginagampanan ng musika sa buhay ng tao ay napakahusay na sa mga nakalipas na taon ay iniugnay ng medisina ang mga katangian ng pagpapagaling dito. Sa tulong ng musika, maaari mong gawing normal ang biorhythms at matiyak ang pinakamainam na antas ng aktibidad ng cardiovascular system. Ngunit kailangan mo lamang tandaan kung paano pumunta ang mga sundalo sa labanan. Mula pa noong una, ang kanta ay isang kailangang-kailangan na katangian ng martsa ng isang sundalo.

Infrasound at ultrasound

Maaari ba tayong tumawag ng isang bagay na hindi natin naririnig sa lahat ng tunog? Paano kung hindi natin marinig? Ang mga tunog ba na ito ay hindi naa-access ng sinuman o anumang bagay?

Halimbawa, ang mga tunog na may dalas na mas mababa sa 16 hertz ay tinatawag na infrasound.

Ang infrasound ay elastic vibrations at waves na may mga frequency na nasa ibaba ng range ng mga frequency na naririnig ng mga tao. Karaniwan, ang 15-4 Hz ay ​​kinukuha bilang pinakamataas na limitasyon ng hanay ng infrasound; Ang kahulugan na ito ay may kondisyon, dahil may sapat na intensity, ang auditory perception ay nangyayari din sa mga frequency ng ilang Hz, bagaman ang tonal na katangian ng sensasyon ay nawawala at tanging ang mga indibidwal na cycle ng mga oscillations ay nakikilala. Ang mas mababang limitasyon ng dalas ng infrasound ay hindi tiyak. Ang kasalukuyang lugar ng pag-aaral nito ay umaabot hanggang sa humigit-kumulang 0.001 Hz. Kaya, ang saklaw ng mga frequency ng infrasound ay sumasaklaw sa mga 15 octaves.

Ang mga infrasound wave ay kumakalat sa hangin at tubig, gayundin sa crust ng lupa. Kasama rin sa mga infrasound ang mga low-frequency na vibrations ng malalaking istruktura, sa partikular na mga sasakyan at gusali.

At kahit na ang ating mga tainga ay hindi "nahuhuli" ang gayong mga panginginig ng boses, kahit papaano ay nakikita pa rin ito ng isang tao. Kasabay nito, nakakaranas tayo ng hindi kasiya-siya at kung minsan ay nakakagambalang mga sensasyon.

Matagal nang napansin na ang ilang mga hayop ay nakakaranas ng isang pakiramdam ng panganib na mas maaga kaysa sa mga tao. Sila ay tumutugon nang maaga sa isang malayong bagyo o isang paparating na lindol. Sa kabilang banda, natuklasan ng mga siyentipiko na sa panahon ng mga sakuna na kaganapan sa kalikasan, nangyayari ang infrasound - mga low-frequency na panginginig ng hangin. Nagbunga ito ng mga hypotheses na ang mga hayop, salamat sa kanilang matalas na pang-amoy, ay nauunawaan ang gayong mga senyales nang mas maaga kaysa sa mga tao.

Sa kasamaang palad, ang infrasound ay nabuo ng maraming mga makina at pang-industriya na pag-install. Kung, sabihin nating, ito ay nangyayari sa isang kotse o eroplano, pagkatapos ng ilang oras ang mga piloto o mga driver ay nababalisa, mas mabilis silang mapagod, at ito ay maaaring maging sanhi ng isang aksidente.

Ang mga infrasonic na makina ay gumagawa ng ingay, at pagkatapos ay mas mahirap gawin ang mga ito. At lahat ng tao sa paligid ay mahihirapan. Hindi mas mabuti kung ang bentilasyon sa isang gusali ng tirahan ay "buzzes" na may infrasound. Mukhang hindi marinig, ngunit ang mga tao ay naiirita at maaaring magkasakit pa. Ang isang espesyal na "pagsubok" na dapat ipasa ng anumang aparato ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapupuksa ang kahirapan sa infrasound. Kung "mag-phonate" ito sa infrasound zone, hindi ito makakatanggap ng access sa mga tao.

Ano ang tawag sa napakataas na tunog? Isang langitngit na hindi maabot ng ating mga tainga? Ito ay ultrasound. Ang ultratunog ay mga elastic wave na may mga frequency mula sa humigit-kumulang (1.5 – 2)(104 Hz (15 – 20 kHz) hanggang 109 Hz (1 GHz); ang rehiyon ng frequency wave mula 109 hanggang 1012 – 1013 Hz ay ​​karaniwang tinatawag na hypersound. Batay sa frequency , ang ultrasound ay madaling nahahati sa 3 hanay: low-frequency ultrasound (1.5 (104 - 105 Hz), mid-frequency ultrasound (105 - 107 Hz), high-frequency ultrasound (107 - 109 Hz). Bawat isa sa mga saklaw na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong mga tiyak na katangian ng henerasyon, pagtanggap, pagpapalaganap at aplikasyon .

Sa pamamagitan ng pisikal na katangian nito, ang ultrasound ay nababanat na mga alon, at sa ito ay hindi naiiba sa tunog, samakatuwid ang hangganan ng dalas sa pagitan ng tunog at mga ultrasonic na alon ay di-makatwiran. Gayunpaman, dahil sa mas mataas na mga frequency at, samakatuwid, maikling wavelength, ang isang bilang ng mga tampok ng pagpapalaganap ng ultrasound ay nangyayari.

Dahil sa maikling wavelength ng ultrasound, ang kalikasan nito ay pangunahing tinutukoy ng molekular na istraktura ng daluyan. Ang ultratunog sa gas, at lalo na sa hangin, ay nagpapalaganap na may mataas na pagpapalambing. Ang mga likido at solid ay, bilang isang panuntunan, mahusay na mga conductor ng ultrasound; ang pagpapalambing sa kanila ay mas kaunti.

Ang tainga ng tao ay hindi kaya ng mga ultrasonic signal. Gayunpaman, malayang tinatanggap ito ng maraming hayop. Ito ay, bukod sa iba pang mga bagay, mga aso na pamilyar sa atin. Ngunit, sayang, ang mga aso ay hindi maaaring "tumahol" sa ultrasound. Ngunit ang mga paniki at dolphin ay may kamangha-manghang kakayahan na parehong naglalabas at tumanggap ng ultrasound.

Ang hypersound ay mga elastic wave na may mga frequency mula 109 hanggang 1012 – 1013 Hz. Sa pisikal na katangian nito, ang hypersound ay hindi naiiba sa sound at ultrasonic waves. Dahil sa mas mataas na frequency at, samakatuwid, mas maiikling wavelength kaysa sa larangan ng ultrasound, ang mga interaksyon ng hypersound na may quasiparticle sa medium - na may conduction electron, thermal phonon, atbp. - ay nagiging mas makabuluhan. Ang hypersound ay madalas ding kinakatawan bilang isang daloy ng quasiparticle - phonon.

Ang frequency range ng hypersound ay tumutugma sa mga frequency ng electromagnetic oscillations sa decimeter, centimeter at millimeter range (ang tinatawag na ultrahigh frequency). Ang dalas ng 109 Hz sa hangin sa normal na presyon ng atmospera at temperatura ng silid ay dapat na pareho ang pagkakasunud-sunod ng magnitude bilang ang libreng landas ng mga molekula sa hangin sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Gayunpaman, ang mga elastic wave ay maaaring magpalaganap lamang sa isang medium kung ang kanilang wavelength ay kapansin-pansing mas malaki kaysa sa libreng landas ng mga particle sa mga gas o mas malaki kaysa sa interatomic na mga distansya sa mga likido at solid. Samakatuwid, ang mga hypersonic na alon ay hindi maaaring magpalaganap sa mga gas (lalo na sa hangin) sa normal na presyon ng atmospera. Sa mga likido, ang pagpapalambing ng hypersound ay napakataas at ang saklaw ng pagpapalaganap ay maikli. Ang hypersound ay kumakalat nang medyo maayos sa mga solido - mga solong kristal, lalo na sa mababang temperatura. Ngunit kahit na sa ganitong mga kondisyon, ang hypersound ay may kakayahang maglakbay sa layo na 1 lamang, maximum na 15 sentimetro.

Ang tunog ay mga mekanikal na panginginig ng boses na kumakalat sa nababanat na media - mga gas, likido at solido, na nakikita ng mga organo ng pandinig.

Gamit ang mga espesyal na instrumento, makikita mo ang pagpapalaganap ng mga sound wave.

Ang mga sound wave ay maaaring makapinsala sa kalusugan ng tao at, sa kabaligtaran, ay nakakatulong sa pagpapagaling ng mga karamdaman, depende ito sa uri ng tunog.

May mga tunog pala na hindi nakikita ng tainga ng tao.

Bibliograpiya

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. Physics ika-9 na baitang

Kasyanov V. A. Physics ika-10 baitang

Leonov A. A “I explore the world” Det. encyclopedia. Physics

Kabanata 2. Acoustic noise at ang epekto nito sa mga tao

Layunin: Upang pag-aralan ang mga epekto ng acoustic noise sa katawan ng tao.

Panimula

Ang mundo sa paligid natin ay isang kahanga-hangang mundo ng mga tunog. Ang mga tinig ng mga tao at hayop, musika at tunog ng hangin, at ang pag-awit ng mga ibon ay naririnig sa paligid natin. Ang mga tao ay nagpapadala ng impormasyon sa pamamagitan ng pagsasalita at nakikita ito sa pamamagitan ng pandinig. Para sa mga hayop, ang tunog ay hindi gaanong mahalaga, at sa ilang mga paraan ay mas mahalaga, dahil ang kanilang pandinig ay higit na nabuo.

Mula sa punto ng view ng pisika, ang tunog ay mga mekanikal na panginginig ng boses na nagpapalaganap sa isang nababanat na daluyan: tubig, hangin, solido, atbp. Ang kakayahan ng isang tao na makita ang mga tunog na panginginig ng boses at makinig sa mga ito ay makikita sa pangalan ng pag-aaral ng tunog - acoustics (mula sa Greek akustikos - naririnig, pandinig). Ang sensasyon ng tunog sa ating mga organo ng pandinig ay nangyayari dahil sa panaka-nakang pagbabago sa presyon ng hangin. Ang mga sound wave na may malaking amplitude ng mga pagbabago sa presyon ng tunog ay nakikita ng tainga ng tao bilang malalakas na tunog, at may maliit na amplitude ng mga pagbabago sa presyon ng tunog - bilang mga tahimik na tunog. Ang dami ng tunog ay depende sa amplitude ng mga vibrations. Ang lakas ng tunog ng tunog ay nakasalalay din sa tagal nito at sa mga indibidwal na katangian ng nakikinig.

Ang mga high frequency na vibrations ng tunog ay tinatawag na high pitch sounds, low frequency sound vibrations ay tinatawag na low pitch sounds.

Ang mga organo ng pandinig ng tao ay may kakayahang makakita ng mga tunog na may mga frequency mula sa humigit-kumulang 20 Hz hanggang 20,000 Hz. Ang mga longitudinal wave sa isang daluyan na may dalas ng pagbabago ng presyon na mas mababa sa 20 Hz ay ​​tinatawag na infrasound, at may dalas na higit sa 20,000 Hz - ultrasound. Ang tainga ng tao ay hindi nakakakita ng infrasound at ultrasound, iyon ay, hindi nakakarinig. Dapat pansinin na ang mga ipinahiwatig na mga hangganan ng hanay ng tunog ay di-makatwiran, dahil nakasalalay sila sa edad ng mga tao at sa mga indibidwal na katangian ng kanilang sound apparatus. Karaniwan, sa edad, ang pinakamataas na limitasyon sa dalas ng mga pinaghihinalaang tunog ay bumababa nang malaki - ang ilang matatandang tao ay nakakarinig ng mga tunog na may mga frequency na hindi hihigit sa 6,000 Hz. Ang mga bata, sa kabaligtaran, ay maaaring makakita ng mga tunog na ang dalas ay bahagyang mas mataas kaysa sa 20,000 Hz.

Ang mga vibrations na may mga frequency na higit sa 20,000 Hz o mas mababa sa 20 Hz ay ​​naririnig ng ilang mga hayop.

Ang paksa ng pag-aaral ng physiological acoustics ay ang organ ng pandinig mismo, ang istraktura at pagkilos nito. Pinag-aaralan ng Architectural acoustics ang pagpapalaganap ng tunog sa mga silid, ang impluwensya ng mga sukat at hugis sa tunog, at ang mga katangian ng mga materyales kung saan natatakpan ang mga dingding at kisame. Ito ay tumutukoy sa auditory perception ng tunog.

Mayroon ding musical acoustics, na pinag-aaralan ang mga instrumentong pangmusika at ang mga kundisyon para sa mga ito upang maging pinakamahusay ang tunog. Ang pisikal na acoustics ay tumatalakay sa mismong pag-aaral ng mga sound vibrations, at kamakailan ay niyakap ang mga vibrations na lampas sa limitasyon ng audibility (ultraacoustics). Malawakang gumagamit ito ng iba't ibang paraan upang i-convert ang mga mekanikal na panginginig ng boses sa mga electrical at vice versa (electroacoustics).

Makasaysayang sanggunian

Ang mga tunog ay nagsimulang pag-aralan noong sinaunang panahon, dahil ang mga tao ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang interes sa lahat ng bago. Ang unang acoustic observation ay ginawa noong ika-6 na siglo BC. Nagtatag si Pythagoras ng koneksyon sa pagitan ng pitch ng isang tono at ng mahabang string o pipe na gumagawa ng tunog.

Noong ika-4 na siglo BC, si Aristotle ang unang naunawaan nang tama kung paano naglalakbay ang tunog sa hangin. Sinabi niya na ang isang tunog na katawan ay nagdudulot ng compression at rarefaction ng hangin; ipinaliwanag niya ang echo sa pamamagitan ng pagmuni-muni ng tunog mula sa mga hadlang.

Noong ika-15 siglo, binuo ni Leonardo da Vinci ang prinsipyo ng pagsasarili ng mga sound wave mula sa iba't ibang mapagkukunan.

Noong 1660, pinatunayan ng mga eksperimento ni Robert Boyle na ang hangin ay isang konduktor ng tunog (ang tunog ay hindi naglalakbay sa isang vacuum).

Noong 1700-1707 Ang mga memoir ni Joseph Saveur sa acoustics ay inilathala ng Paris Academy of Sciences. Sa memoir na ito, sinusuri ng Saveur ang isang kababalaghan na kilala ng mga organ designer: kung ang dalawang tubo ng isang organ ay gumagawa ng dalawang tunog sa parehong oras, bahagyang naiiba lamang sa pitch, pagkatapos ay maririnig ang mga pana-panahong pagpapalakas ng tunog, katulad ng roll ng isang drum. . Ipinaliwanag ni Saveur ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa pamamagitan ng panaka-nakang pagkakataon ng mga vibrations ng parehong tunog. Kung, halimbawa, ang isa sa dalawang tunog ay tumutugma sa 32 vibrations bawat segundo, at ang isa ay tumutugma sa 40 vibrations, pagkatapos ay ang dulo ng ikaapat na vibration ng unang tunog ay tumutugma sa dulo ng ikalimang vibration ng pangalawang tunog at sa gayon ay ang pinalakas ang tunog. Mula sa mga organ pipe, lumipat si Saveur sa pang-eksperimentong pag-aaral ng string vibrations, pagmamasid sa mga node at antinodes ng vibrations (ang mga pangalang ito, na umiiral pa rin sa agham, ay ipinakilala niya), at napansin din na kapag ang string ay nasasabik, kasama ang ang pangunahing nota, tunog ng iba pang mga nota, ang haba ng mga alon ay ½, 1/3, ¼,. mula sa pangunahing isa. Tinawag niya ang mga tala na ito na pinakamataas na harmonic tone, at ang pangalang ito ay nakalaan na manatili sa agham. Sa wakas, si Saveur ang unang sumubok na tukuyin ang limitasyon ng pang-unawa ng mga vibrations bilang mga tunog: para sa mababang tunog ay nagpahiwatig siya ng limitasyon na 25 vibrations bawat segundo, at para sa matataas na tunog - 12,800. Pagkatapos, Newton, batay sa mga eksperimentong gawa na ito ni Saveur , nagbigay ng unang pagkalkula ng wavelength ng tunog at dumating sa konklusyon, na kilala na ngayon sa pisika, na para sa anumang bukas na tubo ang wavelength ng ibinubuga na tunog ay katumbas ng dalawang beses ang haba ng tubo.

Mga mapagkukunan ng tunog at ang kanilang kalikasan

Ang pagkakapareho ng lahat ng tunog ay ang mga katawan na bumubuo sa kanila, ibig sabihin, ang mga pinagmumulan ng tunog, ay nag-vibrate. Ang bawat isa ay pamilyar sa mga tunog na nagmumula sa paggalaw ng katad na nakaunat sa ibabaw ng tambol, mga alon ng dagat, at mga sanga na iniindayog ng hangin. Lahat sila ay iba sa isa't isa. Ang "pangkulay" ng bawat indibidwal na tunog ay mahigpit na nakasalalay sa paggalaw dahil sa kung saan ito lumitaw. Kaya kung ang vibrational motion ay napakabilis, ang tunog ay naglalaman ng mataas na frequency vibrations. Ang hindi gaanong mabilis na oscillatory motion ay gumagawa ng mas mababang frequency na tunog. Ang iba't ibang mga eksperimento ay nagpapahiwatig na ang anumang pinagmulan ng tunog ay kinakailangang mag-vibrate (bagama't kadalasan ang mga panginginig na ito ay hindi napapansin ng mata). Halimbawa, ang mga tunog ng mga boses ng mga tao at maraming mga hayop ay lumilitaw bilang resulta ng mga panginginig ng boses ng kanilang mga vocal cord, ang tunog ng mga instrumentong pangmusika ng hangin, ang tunog ng isang sirena, ang sipol ng hangin, at ang tunog ng kulog ay sanhi. sa pamamagitan ng vibrations ng air mass.

Ngunit hindi lahat ng oscillating body ay pinagmumulan ng tunog. Halimbawa, ang isang oscillating weight na nasuspinde sa isang thread o spring ay hindi gumagawa ng tunog.

Ang dalas kung saan umuulit ang mga oscillation ay sinusukat sa hertz (o mga cycle bawat segundo); Ang 1Hz ay ​​ang dalas ng naturang periodic oscillation, ang period ay 1s. Tandaan na ang dalas ay ang katangian na nagpapahintulot sa amin na makilala ang isang tunog mula sa isa pa.

Ipinakita ng pananaliksik na ang tainga ng tao ay may kakayahang makita bilang tunog mekanikal na panginginig ng boses ng mga katawan na nagaganap na may dalas mula 20 Hz hanggang 20,000 Hz. Sa napakabilis, higit sa 20,000 Hz o napakabagal, mas mababa sa 20 Hz, mga tunog na panginginig ng boses na hindi natin naririnig. Iyon ang dahilan kung bakit kailangan natin ng mga espesyal na instrumento para mag-record ng mga tunog na nasa labas ng frequency range na nakikita ng tainga ng tao.

Kung ang bilis ng paggalaw ng oscillatory ay tumutukoy sa dalas ng tunog, kung gayon ang magnitude nito (ang laki ng silid) ay tumutukoy sa lakas ng tunog. Kung ang naturang gulong ay paikutin sa mataas na bilis, isang mataas na dalas na tono ang lalabas; ang mas mabagal na pag-ikot ay magbubunga ng isang tono na mas mababang dalas. Bukod dito, mas maliit ang mga ngipin ng gulong (tulad ng ipinapakita ng may tuldok na linya), mas mahina ang tunog, at mas malaki ang mga ngipin, iyon ay, mas pinipilit nilang ilihis ang plato, mas malakas ang tunog. Kaya, maaari nating tandaan ang isa pang katangian ng tunog - ang dami nito (intensity).

Imposibleng hindi banggitin ang gayong pag-aari ng tunog bilang kalidad. Ang kalidad ay malapit na nauugnay sa istraktura, na maaaring mula sa sobrang kumplikado hanggang sa napakasimple. Ang tono ng isang tuning fork na sinusuportahan ng isang resonator ay may napakasimpleng istraktura, dahil naglalaman lamang ito ng isang dalas, ang halaga nito ay nakasalalay lamang sa disenyo ng tuning fork. Sa kasong ito, ang tunog ng isang tuning fork ay maaaring parehong malakas at mahina.

Posible na lumikha ng mga kumplikadong tunog, kaya, halimbawa, maraming mga frequency ang naglalaman ng tunog ng isang organ chord. Kahit na ang tunog ng isang mandolin string ay medyo kumplikado. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang nakaunat na string ay nag-vibrate hindi lamang sa pangunahing isa (tulad ng isang tuning fork), kundi pati na rin sa iba pang mga frequency. Bumubuo sila ng mga karagdagang tono (harmonics), ang mga frequency kung saan ay isang integer na bilang na beses na mas mataas kaysa sa dalas ng pangunahing tono.

Ang konsepto ng dalas ay hindi angkop na ilapat sa ingay, bagama't maaari nating pag-usapan ang ilang mga lugar ng mga frequency nito, dahil sila ang nagpapakilala sa isang ingay mula sa isa pa. Ang spectrum ng ingay ay hindi na maaaring katawanin ng isa o ilang mga linya, tulad ng sa kaso ng isang monochromatic signal o isang periodic wave na naglalaman ng maraming harmonics. Ito ay inilalarawan bilang isang buong strip

Ang istraktura ng dalas ng ilang mga tunog, lalo na ang mga musikal, ay tulad na ang lahat ng mga overtone ay magkatugma na may kaugnayan sa pangunahing tono; sa ganitong mga kaso, ang mga tunog ay sinasabing may pitch (natutukoy sa dalas ng pangunahing tono). Karamihan sa mga tunog ay hindi masyadong melodic; wala silang integer na relasyon sa pagitan ng mga frequency na katangian ng mga musikal na tunog. Ang mga tunog na ito ay katulad ng istraktura sa ingay. Samakatuwid, upang ibuod kung ano ang sinabi, maaari nating sabihin na ang tunog ay nailalarawan sa pamamagitan ng lakas ng tunog, kalidad at taas.

Ano ang mangyayari sa tunog pagkatapos itong mangyari? Paano ito nakarating sa ating tainga, halimbawa? Paano ito ipinamamahagi?

Nakikita natin ang tunog gamit ang tainga. Sa pagitan ng tumutunog na katawan (sound source) at ng tainga (sound receiver) ay mayroong substance na nagpapadala ng mga sound vibrations mula sa sound source papunta sa receiver. Kadalasan, ang sangkap na ito ay hangin. Ang tunog ay hindi maaaring maglakbay sa walang hangin na espasyo. Tulad ng mga alon na hindi mabubuhay kung walang tubig. Kinukumpirma ng mga eksperimento ang konklusyong ito. Isaalang-alang natin ang isa sa kanila. Maglagay ng bell sa ilalim ng air pump bell at i-on ito. Pagkatapos ay nagsisimula silang mag-pump out ng hangin. Habang humihina ang hangin, ang tunog ay nagiging mahina at humihina at, sa wakas, halos ganap na nawawala. Kapag sinimulan kong magpahangin muli sa ilalim ng kampana, muling maririnig ang tunog ng kampana.

Siyempre, ang tunog ay naglalakbay hindi lamang sa hangin, kundi pati na rin sa iba pang mga katawan. Maaari din itong ma-verify sa pamamagitan ng eksperimento. Kahit na ang isang tunog na kasing mahina ng pagkiskis ng isang pocket watch na nakalatag sa isang dulo ng mesa ay malinaw na maririnig kapag ang isa ay naglalagay ng tenga sa kabilang dulo ng mesa.

Kilalang-kilala na ang tunog ay ipinapadala sa malalayong distansya sa ibabaw ng lupa at lalo na sa mga riles ng tren. Sa pamamagitan ng paglalagay ng iyong tainga sa riles o sa lupa, maririnig mo ang tunog ng malayong tren o ang padyak ng tumatakbong kabayo.

Kung tumama tayo ng bato sa bato habang nasa ilalim ng tubig, malinaw na maririnig natin ang tunog ng impact. Dahil dito, ang tunog ay naglalakbay din sa tubig. Naririnig ng mga isda ang mga yabag at boses ng mga tao sa dalampasigan, ito ay kilala ng mga mangingisda.

Ipinakikita ng mga eksperimento na ang iba't ibang solid ay nagsasagawa ng tunog sa iba't ibang paraan. Ang mga nababanat na katawan ay mahusay na konduktor ng tunog. Karamihan sa mga metal, kahoy, gas, at likido ay mga nababanat na katawan at samakatuwid ay mahusay na gumaganap ng tunog.

Ang malambot at buhaghag na mga katawan ay mahinang konduktor ng tunog. Kapag, halimbawa, ang isang relo ay nasa isang bulsa, ito ay napapalibutan ng malambot na tela, at hindi natin naririnig ang pagtiktik nito.

Sa pamamagitan ng paraan, ang pagpapalaganap ng tunog sa mga solido ay nauugnay sa katotohanan na ang eksperimento na may isang kampanilya na inilagay sa ilalim ng isang talukbong ay tila hindi masyadong nakakumbinsi sa loob ng mahabang panahon. Ang katotohanan ay ang mga eksperimento ay hindi sapat na ihiwalay ang kampana, at ang tunog ay narinig kahit na walang hangin sa ilalim ng talukbong, dahil ang mga vibrations ay ipinadala sa pamamagitan ng iba't ibang mga koneksyon ng pag-install.

Noong 1650, napagpasyahan nina Athanasius Kirch'er at Otto Hücke, batay sa isang eksperimento sa isang kampana, na hindi kailangan ng hangin para sa pagpapalaganap ng tunog. At pagkaraan lamang ng sampung taon, si Robert Boyle ay nakakumbinsi na pinatunayan ang kabaligtaran. Ang tunog sa hangin, halimbawa, ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga longitudinal wave, ibig sabihin, ang mga alternating condensation at rarefactions ng hangin na nagmumula sa pinagmumulan ng tunog. Ngunit dahil ang espasyo sa paligid natin, hindi katulad ng dalawang-dimensional na ibabaw ng tubig, ay tatlong-dimensional, kung gayon ang mga sound wave ay nagpapalaganap hindi sa dalawa, ngunit sa tatlong direksyon - sa anyo ng mga diverging sphere.

Ang mga sound wave, tulad ng iba pang mekanikal na alon, ay hindi dumadaloy kaagad sa espasyo, ngunit sa isang tiyak na bilis. Ang pinakasimpleng mga obserbasyon ay nagpapahintulot sa amin na i-verify ito. Halimbawa, sa panahon ng bagyo, una tayong nakakakita ng kidlat at ilang sandali lamang ay nakarinig ng kulog, bagaman ang mga vibrations ng hangin, na nakikita natin bilang tunog, ay nangyayari nang sabay-sabay sa kidlat ng kidlat. Ang katotohanan ay ang bilis ng liwanag ay napakataas (300,000 km/s), kaya maaari nating ipagpalagay na nakakakita tayo ng isang flash sa sandaling ito ay nangyayari. At ang tunog ng kulog, na nabuo kasabay ng kidlat, ay nangangailangan ng medyo kapansin-pansing oras para maglakbay tayo sa layo mula sa lugar na pinanggalingan nito hanggang sa isang tagamasid na nakatayo sa lupa. Halimbawa, kung nakarinig tayo ng pagkulog higit sa 5 segundo pagkatapos nating makakita ng kidlat, maaari nating tapusin na ang bagyo ay hindi bababa sa 1.5 km ang layo mula sa atin. Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa mga katangian ng daluyan kung saan ang tunog ay naglalakbay. Ang mga siyentipiko ay nakabuo ng iba't ibang mga pamamaraan para sa pagtukoy ng bilis ng tunog sa anumang kapaligiran.

Tinutukoy ng bilis ng tunog at dalas nito ang wavelength. Ang pagmamasid sa mga alon sa isang pond, napapansin natin na ang mga umiikot na bilog ay minsan ay mas maliit at kung minsan ay mas malaki, sa madaling salita, ang distansya sa pagitan ng mga wave crest o wave trough ay maaaring mag-iba depende sa laki ng bagay na lumikha sa kanila. Sa pamamagitan ng paghawak ng ating kamay na sapat na mababa sa ibabaw ng tubig, mararamdaman natin ang bawat tilamsik na dumadaan sa atin. Kung mas malaki ang distansya sa pagitan ng sunud-sunod na mga alon, mas madalas na ang kanilang mga taluktok ay dumampi sa ating mga daliri. Ang simpleng eksperimentong ito ay nagbibigay-daan sa amin upang tapusin na sa kaso ng mga alon sa ibabaw ng tubig, para sa isang naibigay na bilis ng pagpapalaganap ng alon, ang isang mas mataas na frequency ay tumutugma sa isang mas maliit na distansya sa pagitan ng mga wave crest, iyon ay, mas maikling mga alon, at, sa kabaligtaran, isang ang mas mababang frequency ay tumutugma sa mas mahabang alon.

Ang parehong ay totoo para sa mga sound wave. Ang katotohanan na ang isang sound wave ay dumaan sa isang tiyak na punto sa espasyo ay maaaring hatulan ng pagbabago ng presyon sa puntong ito. Ang pagbabagong ito ay ganap na inuulit ang vibration ng sound source membrane. Naririnig ng isang tao ang tunog dahil ang sound wave ay nagbibigay ng iba't ibang presyon sa eardrum ng kanyang tainga. Sa sandaling ang crest ng sound wave (o high pressure area) ay umabot sa ating tainga. Ramdam namin ang pressure. Kung ang mga bahagi ng tumaas na presyon ng isang sound wave ay mabilis na sumunod sa isa't isa, kung gayon ang eardrum ng ating tainga ay mabilis na nagvibrate. Kung ang mga crest ng sound wave ay nahuhuli nang malaki sa isa't isa, kung gayon ang eardrum ay magvibrate nang mas mabagal.

Ang bilis ng tunog sa hangin ay isang nakakagulat na pare-pareho ang halaga. Nakita na natin na ang dalas ng tunog ay direktang nauugnay sa distansya sa pagitan ng mga crest ng sound wave, iyon ay, mayroong isang tiyak na kaugnayan sa pagitan ng dalas ng tunog at ang haba ng daluyong. Maaari nating ipahayag ang relasyong ito bilang mga sumusunod: ang haba ng daluyong ay katumbas ng bilis na hinati sa dalas. Ang isa pang paraan upang ilagay ito ay ang wavelength ay inversely proportional sa frequency, na may coefficient of proportionality na katumbas ng bilis ng tunog.

Paano nagiging naririnig ang tunog? Kapag ang mga sound wave ay pumasok sa kanal ng tainga, ito ay nag-vibrate sa eardrum, gitnang tainga, at panloob na tainga. Ang pagpasok sa likidong pumupuno sa cochlea, ang mga air wave ay nakakaapekto sa mga selula ng buhok sa loob ng organ ng Corti. Ang auditory nerve ay nagpapadala ng mga impulses na ito sa utak, kung saan sila ay na-convert sa mga tunog.

Pagsukat ng ingay

Ang ingay ay isang hindi kasiya-siya o hindi kanais-nais na tunog, o isang hanay ng mga tunog na nakakasagabal sa pang-unawa ng mga kapaki-pakinabang na signal, bumabasag ng katahimikan, may nakakapinsala o nakakainis na epekto sa katawan ng tao, na binabawasan ang pagganap nito.

Sa maingay na lugar, maraming tao ang nakakaranas ng mga sintomas ng sakit sa ingay: tumaas na nervous excitability, pagkapagod, mataas na presyon ng dugo.

Ang antas ng ingay ay sinusukat sa mga yunit,

Pagpapahayag ng antas ng mga tunog ng presyon, decibel. Ang presyur na ito ay hindi nakikita nang walang hanggan. Ang antas ng ingay na 20-30 dB ay halos hindi nakakapinsala sa mga tao - ito ay isang natural na ingay sa background. Tulad ng para sa malalakas na tunog, ang pinapayagang limitasyon dito ay humigit-kumulang 80 dB. Ang isang tunog na 130 dB ay nagdudulot na ng sakit sa isang tao, at ang 150 ay nagiging hindi mabata para sa kanya.

Ang acoustic noise ay mga random na vibrations ng tunog ng iba't ibang pisikal na katangian, na nailalarawan sa pamamagitan ng mga random na pagbabago sa amplitude at frequency.

Kapag ang isang sound wave, na binubuo ng mga condensation at rarefactions ng hangin, ay nagpapalaganap, ang presyon sa eardrum ay nagbabago. Ang yunit para sa presyon ay 1 N/m2 at ang yunit para sa lakas ng tunog ay 1 W/m2.

Ang threshold ng pandinig ay ang pinakamababang dami ng tunog na nakikita ng isang tao. Ito ay naiiba para sa iba't ibang tao, at samakatuwid, ayon sa kaugalian, ang hearing threshold ay itinuturing na isang sound pressure na katumbas ng 2x10"5 N/m2 sa 1000 Hz, na katumbas ng kapangyarihan na 10"12 W/m2. Sa mga halagang ito ay inihahambing ang sinusukat na tunog.

Halimbawa, ang lakas ng tunog ng mga makina sa pag-alis ng isang jet aircraft ay 10 W/m2, iyon ay, lumampas ito sa threshold ng 1013 beses. Ito ay hindi maginhawa upang gumana na may tulad na malalaking numero. Tungkol sa mga tunog ng iba't ibang loudness sinasabi nila na ang isa ay mas malakas kaysa sa iba hindi sa maraming beses, ngunit sa napakaraming mga yunit. Ang loudness unit ay tinatawag na Bel - pagkatapos ng imbentor ng teleponong A. Bel (1847-1922). Ang lakas ay sinusukat sa decibel: 1 dB = 0.1 B (Bel). Isang visual na representasyon kung paano nauugnay ang intensity ng tunog, presyon ng tunog at antas ng volume.

Ang pang-unawa ng tunog ay nakasalalay hindi lamang sa dami ng mga katangian nito (presyon at kapangyarihan), kundi pati na rin sa kalidad nito - dalas.

Ang parehong tunog sa iba't ibang mga frequency ay naiiba sa volume.

Ang ilang mga tao ay hindi nakakarinig ng mataas na frequency na tunog. Kaya, sa mga matatandang tao, ang pinakamataas na limitasyon ng sound perception ay bumababa sa 6000 Hz. Hindi nila naririnig, halimbawa, ang langitngit ng lamok o ang trill ng kuliglig, na gumagawa ng mga tunog na may dalas na humigit-kumulang 20,000 Hz.

Ang bantog na Ingles na physicist na si D. Tyndall ay naglalarawan sa isa sa kanyang mga lakad kasama ang isang kaibigan tulad ng sumusunod: “Ang mga parang sa magkabilang gilid ng kalsada ay puspos ng mga insekto, na sa aking pandinig ay pumupuno sa hangin ng kanilang matalim na hugong, ngunit hindi narinig ng aking kaibigan. alinman sa mga ito - ang musika ng mga insekto ay lumipad sa kabila ng mga hangganan ng kanyang pandinig.” !

Mga antas ng ingay

Loudness - ang antas ng enerhiya sa tunog - ay sinusukat sa decibels. Ang isang bulong ay katumbas ng humigit-kumulang 15 dB, ang kaluskos ng mga boses sa isang silid-aralan ng mag-aaral ay umaabot sa humigit-kumulang 50 dB, at ang ingay sa kalye sa panahon ng matinding trapiko ay humigit-kumulang 90 dB. Ang mga ingay na higit sa 100 dB ay maaaring hindi mabata sa tainga ng tao. Ang mga ingay na humigit-kumulang 140 dB (tulad ng tunog ng pag-alis ng jet plane) ay maaaring masakit sa tainga at makapinsala sa eardrum.

Para sa karamihan ng mga tao, bumababa ang katalinuhan ng pandinig sa edad. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga buto ng tainga ay nawawala ang kanilang orihinal na kadaliang kumilos, at samakatuwid ang mga panginginig ng boses ay hindi naililipat sa panloob na tainga. Bilang karagdagan, ang mga impeksyon sa tainga ay maaaring makapinsala sa eardrum at negatibong nakakaapekto sa paggana ng mga ossicle. Kung nakakaranas ka ng anumang problema sa pandinig, dapat kang kumunsulta agad sa doktor. Ang ilang uri ng pagkabingi ay sanhi ng pinsala sa panloob na tainga o auditory nerve. Ang pagkawala ng pandinig ay maaari ding sanhi ng patuloy na pagkakalantad sa ingay (halimbawa, sa sahig ng pabrika) o biglaan at napakalakas na pagsabog ng tunog. Dapat kang maging maingat kapag gumagamit ng mga personal na stereo player, dahil ang labis na volume ay maaari ring magdulot ng pagkabingi.

Pinahihintulutang ingay sa lugar

Tungkol sa mga antas ng ingay, nararapat na tandaan na ang gayong konsepto ay hindi panandalian at hindi kinokontrol mula sa punto ng view ng batas. Kaya, sa Ukraine, ang mga pamantayan ng Sanitary para sa pinahihintulutang ingay sa mga tirahan at pampublikong gusali at sa mga lugar ng tirahan, na pinagtibay noong mga araw ng USSR, ay may bisa pa rin. Ayon sa dokumentong ito, sa mga lugar ng tirahan ang antas ng ingay ay hindi dapat lumampas sa 40 dB sa araw at 30 dB sa gabi (mula 22:00 hanggang 8:00).

Kadalasan ang ingay ay nagdadala ng mahalagang impormasyon. Ang isang kotse o motorcycle racer ay maingat na nakikinig sa mga tunog na ginawa ng makina, chassis at iba pang bahagi ng gumagalaw na sasakyan, dahil ang anumang kakaibang ingay ay maaaring magpahiwatig ng isang aksidente. Malaki ang ginagampanan ng ingay sa acoustics, optika, teknolohiya ng computer, at gamot.

Ano ang ingay? Ito ay nauunawaan bilang random complex vibrations ng iba't ibang pisikal na kalikasan.

Matagal na ang problema sa ingay. Noong sinaunang panahon, ang tunog ng mga gulong sa mga cobblestone na kalye ay nagdulot ng insomnia para sa marami.

O baka naman mas maagang lumitaw ang problema, nang magsimulang mag-away ang mga kapitbahay sa kweba dahil sa sobrang lakas ng katok ng isa sa kanila habang gumagawa ng batong kutsilyo o palakol?

Ang polusyon sa ingay sa kapaligiran ay tumataas sa lahat ng oras. Kung noong 1948, kapag nag-survey sa mga residente ng malalaking lungsod, 23% ng mga sumasagot ay sumasagot sa tanong kung ang ingay sa kanilang apartment ay nakakagambala sa kanila, kung gayon noong 1961 ang bilang ay nasa 50%. Sa huling dekada, ang mga antas ng ingay sa mga lungsod ay tumaas ng 10-15 beses.

Ang ingay ay isang uri ng tunog, bagama't madalas itong tinatawag na "hindi gustong tunog." Kasabay nito, ayon sa mga eksperto, ang ingay ng isang tram ay tinatantya sa 85-88 dB, isang trolleybus - 71 dB, isang bus na may lakas ng makina na higit sa 220 hp. Sa. - 92 dB, mas mababa sa 220 l. Sa. - 80-85 dB.

Napagpasyahan ng mga siyentipiko mula sa The Ohio State University na ang mga taong regular na nalantad sa malalakas na ingay ay 1.5 beses na mas malamang kaysa sa iba na magkaroon ng acoustic neuroma.

Ang acoustic neuroma ay isang benign tumor na nagdudulot ng pagkawala ng pandinig. Sinuri ng mga siyentipiko ang 146 na pasyente na may acoustic neuroma at 564 na malulusog na tao. Tinanong silang lahat kung gaano kadalas sila nakakaranas ng malalakas na ingay na hindi bababa sa 80 decibels (ingay ng trapiko). Isinaalang-alang ng talatanungan ang ingay ng mga appliances, makina, musika, hiyawan ng mga bata, ingay sa mga sporting event, sa mga bar at restaurant. Ang mga kalahok sa pag-aaral ay tinanong din kung gumagamit sila ng mga aparatong proteksyon sa pandinig. Ang mga regular na nakikinig sa malakas na musika ay may 2.5-tiklop na pagtaas ng panganib na magkaroon ng acoustic neuroma.

Para sa mga nalantad sa teknikal na ingay - 1.8 beses. Para sa mga taong regular na nakikinig sa sigaw ng mga bata, ang ingay sa mga stadium, restaurant o bar ay 1.4 beses na mas mataas. Kapag may suot na proteksyon sa pandinig, ang panganib na magkaroon ng acoustic neuroma ay hindi mas malaki kaysa sa mga taong hindi nalantad sa ingay.

Epekto ng acoustic noise sa mga tao

Ang epekto ng acoustic noise sa mga tao ay nag-iiba:

A. Nakakapinsala

Ang ingay ay humahantong sa pagbuo ng isang benign tumor

Ang pangmatagalang ingay ay negatibong nakakaapekto sa organ ng pandinig, na lumalawak sa eardrum, at sa gayon ay binabawasan ang sensitivity sa tunog. Ito ay humahantong sa pagkagambala ng puso at atay, at sa pagkahapo at labis na pagkapagod ng mga selula ng nerbiyos. Ang mga tunog at ingay ng mataas na kapangyarihan ay nakakaapekto sa hearing aid, nerve centers, at maaaring magdulot ng pananakit at pagkabigla. Ganito gumagana ang polusyon sa ingay.

Artipisyal, gawa ng tao na ingay. Ang mga ito ay negatibong nakakaapekto sa sistema ng nerbiyos ng tao. Isa sa mga pinakanakakapinsalang ingay sa lungsod ay ang ingay ng mga sasakyang de-motor sa mga pangunahing highway. Naiirita nito ang sistema ng nerbiyos, kaya ang isang tao ay pinahihirapan ng pagkabalisa at nakakaramdam ng pagod.

B. Kanais-nais

Kasama sa mga kapaki-pakinabang na tunog ang ingay ng mga dahon. Ang paghampas ng mga alon ay may pagpapatahimik na epekto sa ating pag-iisip. Ang tahimik na kaluskos ng mga dahon, ang bulung-bulungan ng batis, ang liwanag na tilamsik ng tubig at ang tunog ng pag-surf ay laging kaaya-aya sa isang tao. Pinapatahimik nila siya at pinapawi ang stress.

C. Panggamot

Ang therapeutic effect sa mga tao gamit ang mga tunog ng kalikasan ay lumitaw sa mga doktor at biophysicist na nagtrabaho kasama ang mga astronaut noong unang bahagi ng 80s ng ikadalawampu siglo. Sa psychotherapeutic practice, ang mga natural na ingay ay ginagamit bilang tulong sa paggamot ng iba't ibang sakit. Ginagamit din ng mga psychotherapist ang tinatawag na "white noise". Ito ay isang uri ng pagsirit, malabo na nakapagpapaalaala sa tunog ng mga alon na walang tilamsik ng tubig. Naniniwala ang mga doktor na ang “white noise” ay nagpapakalma at nagpapatulog sa iyo.

Ang epekto ng ingay sa katawan ng tao

Ngunit ang mga organo lang ba ng pandinig ang apektado ng ingay?

Hinihikayat ang mga mag-aaral na alamin sa pamamagitan ng pagbabasa ng mga sumusunod na pahayag.

1. Ang ingay ay nagdudulot ng maagang pagtanda. Sa tatlumpung kaso sa isang daan, binabawasan ng ingay ang pag-asa sa buhay ng mga tao sa malalaking lungsod ng 8-12 taon.

2. Bawat ikatlong babae at bawat ikaapat na lalaki ay dumaranas ng mga neuroses na dulot ng pagtaas ng antas ng ingay.

3. Ang mga sakit tulad ng gastritis, tiyan at ulser sa bituka ay kadalasang matatagpuan sa mga taong naninirahan at nagtatrabaho sa maingay na kapaligiran. Para sa mga musikero ng pop, ang mga ulser sa tiyan ay isang sakit sa trabaho.

4. Ang isang sapat na malakas na ingay pagkatapos ng 1 minuto ay maaaring magdulot ng mga pagbabago sa electrical activity ng utak, na nagiging katulad ng electrical activity ng utak sa mga pasyenteng may epilepsy.

5. Ang ingay ay nagpapahina sa sistema ng nerbiyos, lalo na kapag ito ay paulit-ulit.

6. Sa ilalim ng impluwensya ng ingay, mayroong patuloy na pagbaba sa dalas at lalim ng paghinga. Minsan lumilitaw ang cardiac arrhythmia at hypertension.

7. Sa ilalim ng impluwensya ng ingay, nagbabago ang mga metabolismo ng karbohidrat, taba, protina, at asin, na nagpapakita ng sarili sa mga pagbabago sa biochemical na komposisyon ng dugo (bumababa ang mga antas ng asukal sa dugo).

Ang labis na ingay (sa itaas 80 dB) ay nakakaapekto hindi lamang sa mga organo ng pandinig, kundi pati na rin sa iba pang mga organo at sistema (circulatory, digestive, nervous, atbp.), Ang mga mahahalagang proseso ay nagambala, ang metabolismo ng enerhiya ay nagsisimulang mangingibabaw sa plastic metabolism, na humahantong sa napaaga na pagtanda. ng katawan .

PROBLEMA SA INGAY

Ang isang malaking lungsod ay palaging sinasamahan ng ingay ng trapiko. Sa nakalipas na 25-30 taon, sa mga pangunahing lungsod sa buong mundo, ang ingay ay tumaas ng 12-15 dB (ibig sabihin, ang dami ng ingay ay tumaas ng 3-4 na beses). Kung mayroong isang paliparan sa loob ng lungsod, tulad ng kaso sa Moscow, Washington, Omsk at isang bilang ng iba pang mga lungsod, kung gayon ito ay humahantong sa maraming labis na pinakamataas na pinahihintulutang antas ng sound stimuli.

Gayunpaman, ang transportasyon sa kalsada ang nangungunang pinagmumulan ng ingay sa lungsod. Ito ay nagdudulot ng ingay na hanggang 95 dB sa sound level meter scale sa mga pangunahing lansangan ng mga lungsod. Ang antas ng ingay sa mga sala na may mga saradong bintana na nakaharap sa highway ay 10-15 dB lamang na mas mababa kaysa sa kalye.

Ang ingay ng mga sasakyan ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: ang paggawa ng kotse, ang kakayahang magamit nito, bilis, kalidad ng ibabaw ng kalsada, lakas ng makina, atbp. Ang ingay mula sa makina ay tumataas nang husto kapag ito ay nagsimula at umiinit. Kapag ang kotse ay gumagalaw sa unang bilis (hanggang 40 km/h), ang ingay ng makina ay 2 beses na mas mataas kaysa sa ingay na nalilikha nito sa pangalawang bilis. Kapag ang kotse ay nagpreno nang husto, ang ingay ay tumataas din nang malaki.

Ang pag-asa ng estado ng katawan ng tao sa antas ng ingay sa kapaligiran ay ipinahayag. Napansin ang ilang partikular na pagbabago sa functional state ng central nervous at cardiovascular system na dulot ng ingay. Ang coronary heart disease, hypertension, at tumaas na antas ng kolesterol sa dugo ay mas karaniwan sa mga taong nakatira sa maingay na lugar. Ang ingay ay makabuluhang nakakagambala sa pagtulog, na binabawasan ang tagal at lalim nito. Ang oras na kinakailangan upang makatulog ay tumataas ng isang oras o higit pa, at pagkatapos magising ang mga tao ay nakakaramdam ng pagod at pananakit ng ulo. Sa paglipas ng panahon, ang lahat ng ito ay nagiging talamak na pagkapagod, nagpapahina sa immune system, nag-aambag sa pag-unlad ng mga sakit, at binabawasan ang pagganap.

Ngayon ay pinaniniwalaan na ang ingay ay maaaring paikliin ang pag-asa sa buhay ng isang tao ng halos 10 taon. Parami nang parami ang mga taong may sakit sa pag-iisip dahil sa pagtaas ng sound stimuli; ang ingay ay may partikular na malakas na epekto sa mga kababaihan. Sa pangkalahatan, ang bilang ng mga taong mahina ang pandinig sa mga lungsod ay tumaas, at ang pananakit ng ulo at pagtaas ng pagkamayamutin ay naging pinakakaraniwang pangyayari.

POLUTION NG INGAY

Ang tunog at malakas na ingay ay nakakaapekto sa hearing aid, nerve centers at maaaring magdulot ng pananakit at pagkabigla. Ito ay kung paano gumagana ang polusyon sa ingay. Ang tahimik na kaluskos ng mga dahon, ang ungol ng batis, ang mga tinig ng ibon, ang liwanag na tilamsik ng tubig at ang tunog ng pag-surf ay laging kaaya-aya sa isang tao. Pinapatahimik nila siya at pinapawi ang stress. Ginagamit ito sa mga institusyong medikal, sa mga sikolohikal na silid ng lunas. Ang mga natural na ingay ng kalikasan ay lalong nagiging bihira, ganap na nawawala o nalunod sa industriya, transportasyon at iba pang ingay.

Ang pangmatagalang ingay ay negatibong nakakaapekto sa organ ng pandinig, na nagpapababa ng sensitivity sa tunog. Ito ay humahantong sa pagkagambala ng puso at atay, at sa pagkahapo at labis na pagkapagod ng mga selula ng nerbiyos. Ang mga mahihinang selula ng sistema ng nerbiyos ay hindi sapat na makapag-coordinate sa gawain ng iba't ibang sistema ng katawan. Dito nagkakaroon ng mga pagkagambala sa kanilang mga aktibidad.

Alam na natin na ang ingay na 150 dB ay nakakapinsala sa mga tao. Ito ay hindi para sa wala na sa Middle Ages ay may pagpapatupad sa ilalim ng kampana. Ang dagundong ng mga kampana ay nagpahirap at dahan-dahang pumatay.

Ang bawat tao ay may iba't ibang pananaw sa ingay. Malaki ang nakasalalay sa edad, ugali, kalusugan, at mga kondisyon sa kapaligiran. Ang ingay ay may accumulative effect, iyon ay, acoustic irritations, na naipon sa katawan, lalong nagpapahina sa nervous system. Ang ingay ay may partikular na nakakapinsalang epekto sa aktibidad ng neuropsychic ng katawan.

Ang mga ingay ay nagdudulot ng mga functional disorder ng cardiovascular system; ay may nakakapinsalang epekto sa visual at vestibular analyzers; bawasan ang aktibidad ng reflex, na kadalasang nagiging sanhi ng mga aksidente at pinsala.

Ang ingay ay mapanlinlang, ang mga nakakapinsalang epekto nito sa katawan ay nangyayari nang hindi nakikita, hindi nakikita, ang pinsala sa katawan ay hindi agad na napansin. Bilang karagdagan, ang katawan ng tao ay halos walang pagtatanggol laban sa ingay.

Ang mga doktor ay patuloy na nagsasalita tungkol sa sakit sa ingay, na pangunahing nakakaapekto sa pandinig at nervous system. Ang pinagmulan ng polusyon sa ingay ay maaaring isang pang-industriya na negosyo o transportasyon. Ang mga mabibigat na dump truck at tram ay gumagawa ng lalong malakas na ingay. Nakakaapekto ang ingay sa sistema ng nerbiyos ng tao, at samakatuwid ang mga hakbang sa proteksyon ng ingay ay ginagawa sa mga lungsod at negosyo. Ang mga linya ng tren at tram at mga kalsada kung saan dadaan ang mga kargamento ay kailangang ilipat mula sa mga gitnang bahagi ng mga lungsod patungo sa mga lugar na kakaunti ang populasyon at mga berdeng espasyo na nilikha sa paligid na sumisipsip ng ingay. Ang mga eroplano ay hindi dapat lumipad sa mga lungsod.

SOUNDPROOFING

Ang pagkakabukod ng tunog ay nakakatulong upang maiwasan ang mga nakakapinsalang epekto ng ingay

Ang pagbabawas ng mga antas ng ingay ay nakakamit sa pamamagitan ng mga hakbang sa konstruksyon at acoustic. Sa mga panlabas na sobre ng gusali, ang mga bintana at pintuan ng balkonahe ay may mas kaunting pagkakabukod ng tunog kaysa sa dingding mismo.

Ang antas ng proteksyon ng ingay ng mga gusali ay pangunahing tinutukoy ng mga pinahihintulutang pamantayan ng ingay para sa mga lugar para sa isang partikular na layunin.

COMBAT ACOUSTIC NOISE

Ang Acoustics Laboratory ng MNIIP ay bumubuo ng mga seksyon na "Acoustic Ecology" bilang bahagi ng dokumentasyon ng proyekto. Ang mga proyekto ay isinasagawa sa soundproofing na lugar, ingay control, kalkulasyon ng sound reinforcement system, at acoustic measurements. Bagaman sa mga ordinaryong silid ang mga tao ay lalong nagnanais ng acoustic comfort - magandang proteksyon mula sa ingay, naiintindihan na pagsasalita at ang kawalan ng tinatawag na. acoustic phantoms - mga negatibong imahe ng tunog na nabuo ng ilan. Sa mga disenyo na idinisenyo upang dagdagan ang labanan ang mga decibel, hindi bababa sa dalawang layer na kahalili - "matigas" (plasterboard, gypsum fiber). Gayundin, ang acoustic na disenyo ay dapat sumakop sa katamtamang angkop na lugar nito sa loob. Ang frequency filtering ay ginagamit para labanan ang acoustic noise.

LUNGSOD AT LUGAR NA LUGAR

Kung pinoprotektahan mo ang iyong tahanan mula sa ingay ng mga puno, magiging kapaki-pakinabang na malaman na ang mga tunog ay hindi hinihigop ng mga dahon. Ang pagpindot sa puno ng kahoy, ang mga sound wave ay nasira, patungo sa lupa, kung saan sila ay hinihigop. Ang Spruce ay itinuturing na pinakamahusay na tagapag-alaga ng katahimikan. Kahit sa kahabaan ng pinaka-abalang highway maaari kang mamuhay nang payapa kung protektahan mo ang iyong tahanan gamit ang isang hanay ng mga berdeng puno ng fir. At masarap magtanim ng mga kastanyas sa malapit. Ang isang mature na puno ng kastanyas ay nag-aalis ng espasyo na hanggang 10 m ang taas, hanggang 20 m ang lapad at hanggang 100 m ang haba mula sa mga gas na tambutso ng sasakyan. Bukod dito, hindi tulad ng maraming iba pang mga puno, ang kastanyas ay nabubulok ang mga nakakalason na gas na halos walang pinsala sa "kalusugan nito. ”

Ang kahalagahan ng landscaping sa mga lansangan ng lungsod ay mahusay - ang mga siksik na planting ng mga palumpong at mga sinturon ng kagubatan ay nagpoprotekta mula sa ingay, binabawasan ito ng 10-12 dB (decibels), bawasan ang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang particle sa hangin mula 100 hanggang 25%, bawasan ang bilis ng hangin mula sa 10 hanggang 2 m/s, bawasan ang konsentrasyon ng mga gas mula sa mga kotse hanggang 15% bawat yunit ng dami ng hangin, gawing mas mahalumigmig ang hangin, babaan ang temperatura nito, ibig sabihin, gawin itong mas katanggap-tanggap para sa paghinga.

Ang mga berdeng espasyo ay sumisipsip din ng tunog; kung mas mataas ang mga puno at mas siksik ang kanilang pagtatanim, mas kaunting tunog ang maririnig.

Ang mga berdeng espasyo kasama ng mga damuhan at mga kama ng bulaklak ay may kapaki-pakinabang na epekto sa pag-iisip ng tao, kalmado ang paningin at sistema ng nerbiyos, pinagmumulan ng inspirasyon, at nagpapataas ng pagganap ng mga tao. Ang pinakadakilang mga gawa ng sining at panitikan, mga pagtuklas ng mga siyentipiko, ay lumitaw sa ilalim ng kapaki-pakinabang na impluwensya ng kalikasan. Ito ay kung paano nilikha ang pinakadakilang mga likhang musikal ng Beethoven, Tchaikovsky, Strauss at iba pang mga kompositor, mga kuwadro na gawa ng kahanga-hangang Russian landscape artist na sina Shishkin, Levitan, at mga gawa ng mga manunulat na Ruso at Sobyet. Hindi sinasadya na ang Siberian scientific center ay itinatag sa mga berdeng espasyo ng kagubatan ng Priobsky. Dito, sa lilim mula sa ingay ng lungsod at napapalibutan ng mga halaman, matagumpay na nagsagawa ng kanilang pananaliksik ang ating mga siyentipiko sa Siberia.

Ang kaberdean ng mga lungsod tulad ng Moscow at Kyiv ay mataas; sa huli, halimbawa, mayroong 200 beses na mas maraming plantings bawat naninirahan kaysa sa Tokyo. Sa kabisera ng Japan, mahigit 50 taon (1920-1970), halos kalahati ng lahat ng berdeng lugar na matatagpuan sa loob ng radius na sampung kilometro mula sa gitna ay nawasak. Sa Estados Unidos, halos 10 libong ektarya ng mga parke sa gitnang lungsod ang nawala sa nakalipas na limang taon.

← Ang ingay ay may masamang epekto sa kalusugan ng isang tao, pangunahin sa pamamagitan ng lumalalang pandinig at ang kondisyon ng mga nervous at cardiovascular system.

← Masusukat ang ingay gamit ang mga espesyal na instrumento - sound level meter.

← Kinakailangang labanan ang mga nakakapinsalang epekto ng ingay sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga antas ng ingay, gayundin ang paggamit ng mga espesyal na hakbang upang bawasan ang antas ng ingay.

>>Physics: Tunog sa iba't ibang kapaligiran

Para lumaganap ang tunog, kinakailangan ang isang nababanat na daluyan. Sa isang vacuum, ang mga sound wave ay hindi maaaring magpalaganap, dahil wala doon upang manginig. Ito ay mapapatunayan sa pamamagitan ng simpleng karanasan. Kung maglalagay tayo ng electric bell sa ilalim ng glass bell, habang ang hangin ay ibinubomba palabas mula sa ilalim ng kampana, makikita natin na ang tunog mula sa kampana ay hihina at hihina hanggang sa ito ay ganap na huminto.

Tunog sa mga gas. Nabatid na sa panahon ng bagyo ay unang nakakakita tayo ng isang kidlat at pagkatapos lamang ng ilang oras ay maririnig natin ang dagundong ng kulog (Larawan 52). Ang pagkaantala na ito ay nangyayari dahil ang bilis ng tunog sa hangin ay mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag na nagmumula sa kidlat.

Ang bilis ng tunog sa hangin ay unang nasukat noong 1636 ng Pranses na siyentipiko na si M. Mersenne. Sa temperatura na 20 °C ito ay katumbas ng 343 m/s, i.e. 1235 km/h. Tandaan na sa halagang ito ay bumababa ang bilis ng isang bala mula sa isang Kalashnikov machine gun (PK) sa layo na 800 m. Ang paunang bilis ng bala ay 825 m/s, na makabuluhang lumampas sa bilis ng tunog sa hangin. Samakatuwid, ang isang tao na nakarinig ng tunog ng isang putok o sipol ng isang bala ay hindi kailangang mag-alala: ang bala na ito ay nalampasan na siya. Ang bala ay lumampas sa tunog ng putok at umabot sa biktima nito bago dumating ang tunog.

Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa temperatura ng daluyan: sa pagtaas ng temperatura ng hangin ito ay tumataas, at sa pagbaba ng temperatura ng hangin ay bumababa ito. Sa 0 °C, ang bilis ng tunog sa hangin ay 331 m/s.

Ang tunog ay naglalakbay sa iba't ibang bilis sa iba't ibang mga gas. Kung mas malaki ang masa ng mga molekula ng gas, mas mababa ang bilis ng tunog sa loob nito. Kaya, sa temperatura na 0 °C, ang bilis ng tunog sa hydrogen ay 1284 m/s, sa helium - 965 m/s, at sa oxygen - 316 m/s.

Tunog sa mga likido. Ang bilis ng tunog sa mga likido ay kadalasang mas malaki kaysa sa bilis ng tunog sa mga gas. Ang bilis ng tunog sa tubig ay unang nasukat noong 1826 nina J. Colladon at J. Sturm. Isinagawa nila ang kanilang mga eksperimento sa Lake Geneva sa Switzerland (Larawan 53). Sa isang bangka ay nagsunog sila ng pulbura at sabay na hinampas ang isang kampana na ibinaba sa tubig. Ang tunog ng kampana na ito, gamit ang isang espesyal na sungay, na ibinaba din sa tubig, ay nakuha sa isa pang bangka, na matatagpuan sa layo na 14 km mula sa una. Batay sa agwat ng oras sa pagitan ng flash ng liwanag at pagdating ng sound signal, ang bilis ng tunog sa tubig ay natukoy. Sa temperatura na 8 °C ito ay naging humigit-kumulang 1440 m/s.

Sa hangganan sa pagitan ng dalawang magkaibang media, ang bahagi ng sound wave ay makikita, at ang bahagi ay naglalakbay pa. Kapag ang tunog ay pumasa mula sa hangin patungo sa tubig, ang 99.9% ng enerhiya ng tunog ay makikita pabalik, ngunit ang presyon sa sound wave na ipinadala sa tubig ay halos 2 beses na mas mataas. Ang sistema ng pandinig ng isda ay tiyak na tumutugon dito. Samakatuwid, halimbawa, ang mga hiyawan at ingay sa ibabaw ng tubig ay isang tiyak na paraan upang takutin ang buhay sa dagat. Ang isang tao na natagpuan ang kanyang sarili sa ilalim ng tubig ay hindi mabibingi sa mga hiyawan na ito: kapag inilubog sa tubig, ang mga "plug" ng hangin ay mananatili sa kanyang mga tainga, na magliligtas sa kanya mula sa labis na karga.

Kapag ang tunog ay pumasa mula sa tubig patungo sa hangin, 99.9% ng enerhiya ay makikita muli. Ngunit kung sa panahon ng paglipat mula sa hangin patungo sa tubig ang presyon ng tunog ay tumaas, ngayon, sa kabaligtaran, ito ay bumababa nang husto. Ito ay para sa kadahilanang ito, halimbawa, na ang tunog na nangyayari sa ilalim ng tubig kapag ang isang bato ay tumama sa isa pa ay hindi umabot sa isang tao sa hangin.

Ang pag-uugali ng tunog na ito sa hangganan sa pagitan ng tubig at hangin ay nagbigay sa ating mga ninuno ng batayan upang isaalang-alang ang mundo sa ilalim ng dagat bilang isang "mundo ng katahimikan." Kaya naman ang pananalitang: “Mute as a fish.” Gayunpaman, iminungkahi din ni Leonardo da Vinci na makinig sa mga tunog sa ilalim ng tubig sa pamamagitan ng paglalagay ng iyong tainga sa isang sagwan na ibinaba sa tubig. Gamit ang pamamaraang ito, maaari mong tiyakin na ang isda ay talagang madaldal.

Tunog sa solids. Ang bilis ng tunog sa mga solido ay mas malaki kaysa sa mga likido at gas. Kung ilalagay mo ang iyong tainga sa riles, makakarinig ka ng dalawang tunog pagkatapos tumama sa kabilang dulo ng riles. Ang isa sa kanila ay makakarating sa iyong tainga sa pamamagitan ng tren, ang isa sa pamamagitan ng hangin.

Ang lupa ay may magandang sound conductivity. Samakatuwid, sa mga unang araw, sa panahon ng isang pagkubkob, ang "mga tagapakinig" ay inilagay sa mga pader ng kuta, na, sa pamamagitan ng tunog na ipinadala ng lupa, ay maaaring matukoy kung ang kaaway ay naghuhukay sa mga pader o hindi. Inilagay ang kanilang mga tainga sa lupa, sinusubaybayan din nila ang paglapit ng mga kabalyero ng kaaway.

Maayos ang pag-uugali ng solids. Dahil dito, ang mga taong nawalan ng pandinig ay minsan ay nakakasayaw sa musika na umaabot sa kanilang auditory nerves hindi sa pamamagitan ng hangin at panlabas na tainga, ngunit sa pamamagitan ng sahig at buto.

1. Bakit kapag may thunderstorm, una tayong nakakakita ng kidlat at saka lamang nakakarinig ng kulog? 2. Ano ang nakasalalay sa bilis ng tunog sa mga gas? 3. Bakit ang isang taong nakatayo sa pampang ng ilog ay hindi nakakarinig ng mga tunog na nagmumula sa ilalim ng tubig? 4. Bakit kadalasang nagbubulag-bulagan ang mga “nakikinig” noong sinaunang panahon sa paghuhukay ng kaaway?

Pang-eksperimentong gawain . Ilagay ang iyong relo sa isang dulo ng pisara (o mahabang kahoy na ruler) at ilagay ang iyong tainga sa kabilang dulo. Ano ang naririnig mo? Ipaliwanag ang phenomenon.

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Physics ika-8 baitang

Isinumite ng mga mambabasa mula sa mga site sa Internet

Pagpaplano ng pisika, mga plano sa plano ng aralin sa pisika, kurikulum ng paaralan, mga aklat at aklat sa pisika sa ika-8 baitang, mga kurso at takdang-aralin sa pisika sa ika-8 baitang

Nilalaman ng aralin mga tala ng aralin pagsuporta sa frame lesson presentation acceleration methods interactive na mga teknolohiya Magsanay mga gawain at pagsasanay mga workshop sa pagsusulit sa sarili, mga pagsasanay, mga kaso, mga pakikipagsapalaran sa mga tanong sa talakayan sa araling-bahay, mga retorika na tanong mula sa mga mag-aaral Mga Ilustrasyon audio, mga video clip at multimedia litrato, larawan, graphics, talahanayan, diagram, katatawanan, anekdota, biro, komiks, talinghaga, kasabihan, crosswords, quote Mga add-on mga abstract articles tricks para sa mga curious crib textbooks basic at karagdagang diksyunaryo ng mga terminong iba Pagpapabuti ng mga aklat-aralin at mga aralinpagwawasto ng mga pagkakamali sa aklat-aralin pag-update ng isang fragment sa isang aklat-aralin, mga elemento ng pagbabago sa aralin, pagpapalit ng hindi napapanahong kaalaman ng mga bago Para lamang sa mga guro perpektong mga aralin plano sa kalendaryo para sa taon; mga rekomendasyong pamamaraan; programa ng talakayan Pinagsanib na Aralin

Kung ang isang sound wave ay hindi nakatagpo ng mga hadlang sa landas nito, ito ay kumakalat nang pantay-pantay sa lahat ng direksyon. Ngunit hindi lahat ng balakid ay nagiging hadlang para sa kanya.

Ang pagkakaroon ng nakatagpo ng isang balakid sa landas nito, ang tunog ay maaaring yumuko sa paligid nito, maipakita, ma-refract o masipsip.

Pagdidiprakt ng tunog

Maaari tayong makipag-usap sa isang tao na nakatayo sa sulok ng isang gusali, sa likod ng isang puno o sa likod ng isang bakod, bagaman hindi natin siya nakikita. Naririnig natin ito dahil ang tunog ay nagagawang yumuko sa mga bagay na ito at tumagos sa lugar sa likod ng mga ito.

Ang kakayahan ng alon na yumuko sa isang balakid ay tinatawag diffraction .

Ang diffraction ay nangyayari kapag ang sound wavelength ay lumampas sa laki ng obstacle. Medyo mahaba ang low frequency sound waves. Halimbawa, sa dalas ng 100 Hz ito ay katumbas ng 3.37 m. Habang bumababa ang dalas, ang haba ay nagiging mas malaki. Samakatuwid, ang isang sound wave ay madaling yumuko sa mga bagay na maihahambing dito. Ang mga puno sa parke ay hindi nakakasagabal sa ating pandinig ng tunog, dahil ang mga diameter ng kanilang mga putot ay mas maliit kaysa sa haba ng sound wave.

Salamat sa diffraction, ang mga sound wave ay tumagos sa mga bitak at butas sa isang balakid at nagpapalaganap sa likod ng mga ito.

Maglagay tayo ng flat screen na may butas sa landas ng sound wave.

Sa kaso kung saan ang sound wavelength ƛ mas malaki kaysa sa diameter ng butas D , o ang mga halagang ito ay humigit-kumulang pantay, pagkatapos ay sa likod ng butas ang tunog ay maaabot ang lahat ng mga punto sa lugar na nasa likod ng screen (sound shadow area). Ang harap ng papalabas na alon ay magmumukhang isang hemisphere.

Kung ƛ ay bahagyang mas maliit lamang kaysa sa diameter ng slit, pagkatapos ay ang pangunahing bahagi ng alon ay kumakalat nang tuwid, at ang isang maliit na bahagi ay bahagyang lumilihis sa mga gilid. At sa kaso kung kailan ƛ mas mababa D , ang buong alon ay pupunta sa pasulong na direksyon.

Repleksiyon ng tunog

Kung ang isang sound wave ay tumama sa interface sa pagitan ng dalawang media, iba't ibang mga opsyon para sa karagdagang pagpapalaganap nito ay posible. Maaaring maipakita ang tunog mula sa interface, maaaring lumipat sa ibang daluyan nang hindi nagbabago ng direksyon, o maaaring ma-refracted, iyon ay, ilipat, binabago ang direksyon nito.

Ipagpalagay na ang isang balakid ay lilitaw sa landas ng isang sound wave, ang laki nito ay mas malaki kaysa sa wavelength, halimbawa, isang manipis na bangin. Paano gagana ang tunog? Dahil hindi ito makakalampas sa balakid na ito, makikita ito mula rito. Sa likod ng balakid ay acoustic shadow zone .

Ang tunog na sinasalamin mula sa isang balakid ay tinatawag echo .

Ang likas na katangian ng pagmuni-muni ng sound wave ay maaaring iba. Depende ito sa hugis ng reflective surface.

Pagninilay tinatawag na pagbabago sa direksyon ng sound wave sa interface sa pagitan ng dalawang magkaibang media. Kapag naaninag, ang alon ay babalik sa daluyan kung saan ito nanggaling.

Kung ang ibabaw ay patag, ang tunog ay makikita mula dito sa parehong paraan tulad ng isang sinag ng liwanag na makikita sa salamin.

Ang mga sound ray na makikita mula sa malukong ibabaw ay nakatutok sa isang punto.

Ang matambok na ibabaw ay nagwawaldas ng tunog.

Ang epekto ng dispersion ay ibinibigay ng mga convex column, malalaking molding, chandelier, atbp.

Ang tunog ay hindi dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ngunit makikita mula dito kung ang mga densidad ng media ay naiiba nang malaki. Kaya, ang tunog na lumilitaw sa tubig ay hindi lumilipat sa hangin. Sinasalamin mula sa interface, nananatili ito sa tubig. Ang isang taong nakatayo sa pampang ng ilog ay hindi maririnig ang tunog na ito. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng malaking pagkakaiba sa mga impedance ng alon ng tubig at hangin. Sa acoustics, ang wave impedance ay katumbas ng produkto ng density ng medium at ang bilis ng tunog sa loob nito. Dahil ang wave resistance ng mga gas ay makabuluhang mas mababa kaysa sa wave resistance ng mga likido at solids, kapag ang sound wave ay tumama sa hangganan ng hangin at tubig, ito ay makikita.

Hindi naririnig ng mga isda sa tubig ang tunog na lumilitaw sa ibabaw ng tubig, ngunit malinaw nilang nakikilala ang tunog, kung saan ang pinagmulan ay isang katawan na nanginginig sa tubig.

Repraksyon ng tunog

Ang pagpapalit ng direksyon ng pagpapalaganap ng tunog ay tinatawag repraksyon . Ang kababalaghan na ito ay nangyayari kapag ang tunog ay naglalakbay mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, at ang bilis ng pagpapalaganap nito sa mga kapaligirang ito ay iba.

Ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng ratio ng mga bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa media.

saan i - anggulo ng saklaw,

r - anggulo ng pagmuni-muni,

v 1 – bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa unang daluyan,

v 2 – bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa pangalawang daluyan,

n – refractive index.

Ang repraksyon ng tunog ay tinatawag repraksyon .

Kung ang isang sound wave ay hindi bumabagsak nang patayo sa ibabaw, ngunit sa isang anggulo maliban sa 90°, ang refracted wave ay lilihis mula sa direksyon ng incident wave.

Ang repraksyon ng tunog ay maaaring maobserbahan hindi lamang sa interface sa pagitan ng media. Ang mga sound wave ay maaaring magbago ng kanilang direksyon sa isang heterogenous medium - ang kapaligiran, ang karagatan.

Sa atmospera, ang repraksyon ay sanhi ng mga pagbabago sa temperatura ng hangin, bilis at direksyon ng paggalaw ng mga masa ng hangin. At sa karagatan ay lumilitaw ito dahil sa heterogeneity ng mga katangian ng tubig - iba't ibang hydrostatic pressure sa iba't ibang kalaliman, iba't ibang temperatura at iba't ibang kaasinan.

Pagsipsip ng tunog

Kapag ang isang sound wave ay nakatagpo ng isang ibabaw, bahagi ng enerhiya nito ay hinihigop. At kung gaano karaming enerhiya ang maaaring makuha ng isang daluyan ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pag-alam sa koepisyent ng pagsipsip ng tunog. Ang koepisyent na ito ay nagpapakita kung gaano kalaki ang enerhiya ng mga tunog na panginginig ng boses na nasisipsip ng 1 m2 ng balakid. Ito ay may halaga mula 0 hanggang 1.

Ang yunit ng pagsukat para sa pagsipsip ng tunog ay tinatawag sabin . Nakuha nito ang pangalan mula sa American physicist Wallace Clement Sabin, tagapagtatag ng architectural acoustics. Ang 1 sabin ay ang enerhiya na hinihigop ng 1 m 2 ng ibabaw, ang koepisyent ng pagsipsip na kung saan ay 1. Iyon ay, ang naturang ibabaw ay dapat na ganap na sumipsip ng lahat ng enerhiya ng sound wave.

Reverberation

Wallace Sabin

Ang pag-aari ng mga materyales na sumipsip ng tunog ay malawakang ginagamit sa arkitektura. Habang pinag-aaralan ang acoustics ng Lecture Hall, bahagi ng Fogg Museum, napagpasyahan ni Wallace Clement Sabin na mayroong kaugnayan sa pagitan ng laki ng bulwagan, ang mga kondisyon ng tunog, ang uri at lugar ng mga materyales na sumisipsip ng tunog at oras ng reverberation .

Reverberation tawagan ang proseso ng pagmuni-muni ng sound wave mula sa mga hadlang at ang unti-unting pagpapahina nito pagkatapos patayin ang pinagmumulan ng tunog. Sa isang nakapaloob na espasyo, ang tunog ay maaaring maipakita nang paulit-ulit mula sa mga dingding at mga bagay. Bilang isang resulta, ang iba't ibang mga signal ng echo ay lumitaw, na ang bawat isa ay tunog na parang hiwalay. Ang epektong ito ay tinatawag epekto ng reverberation .

Ang pinakamahalagang katangian ng silid ay oras ng reverberation , na ipinasok ni Sabin at nakalkula.

saan V - dami ng silid,

A – pangkalahatang pagsipsip ng tunog.

saan a i - koepisyent ng pagsipsip ng tunog ng materyal,

S i - lugar ng bawat ibabaw.

Kung ang oras ng reverberation ay mahaba, ang mga tunog ay tila "gala" sa paligid ng bulwagan. Nagsasapawan sila sa isa't isa, nilulunod ang pangunahing pinagmumulan ng tunog, at ang bulwagan ay nagiging booming. Sa maikling oras ng reverberation, ang mga pader ay mabilis na sumisipsip ng mga tunog at sila ay nagiging mapurol. Samakatuwid, ang bawat silid ay dapat magkaroon ng sarili nitong eksaktong pagkalkula.

Batay sa kanyang mga kalkulasyon, inayos ni Sabin ang mga materyales na sumisipsip ng tunog sa paraang nabawasan ang "echo effect". At ang Boston Symphony Hall, sa paglikha kung saan siya ay isang acoustic consultant, ay itinuturing pa rin na isa sa mga pinakamahusay na bulwagan sa mundo.