26.Рівняння плоскої хвилі

Хвильовий процес описується мате­матично - це залежність зміщення то­чок від часу. Джерело коливань знахо­диться в точці О і здійснює коливання за законом Точка М запізнюється від коливань точки О на

- рівняння плос­кої хвилі.

–почат­кова фаза точки хвилі.

– різниця фаз між точками хвилі, які знаходяться на відстані Ах одна від іншої.

- об'ємна густина енергії хвилі, р - густина середовища, А - амплітуда коливань точок хвилі, – циклічна частота.

- рівняння сферичної хвилі, коливання відбува­ються поздовж променя поширення хвилі, г - радіус сфери хвильової по­верхні,

27. Звукові хвилі. Швидкість звуку

Основним джерелом одержання людиною і твариною інформації від на­вколишнього середовища є звукові хвилі. Вони мають властивості механіч­них хвиль, утворюються коливаннями пружного тіла.

Звукові хвилі – це коливання, які сприймаються органами слуху людини (20-20000 Гц). У газах звукові хвилі поздовжні, а в твердих тілах - попе­речні і поздовжні.

Швидкість поширення залежить від густини середовища, його темпера­тури і виду хвилі. Із збільшенням густини середовища та його температури швидкість звукових хвиль збільшується. В сталі швидкість звуку 4980 м/с, уводі - 1485 м/с, а в повітрі при 0°С - 331 м/с. Поздовжні хвилі поширю­ються швидше.

28. Музикальні звуки та шуми

Звуки поділяються на музикальні і шуми.

Музикальний звук (тон) – це коливання однієї частоти. Його можна одержати за допомогою камертонів. Частота коливань залежить від маси та пружності ніжок камертона.

Шуми – це коливання різних частот. Вони випромінюються від різних джерел.

29.Характеристики звуку

Характеризуються звукові хвилі:

1. гучністю – суб'єктивна оцінка звуку, залежить від амплітуди коливань джерела хвиль і точок середовища, вимірюється в белах і децибелах (у приміщеннях до 30-40 дб, а при 130 дб виникає больове відчуття); 1 дб = 0,1 бел;

2. висотою звуку – визначається частотою коливань;

3) тембром – забарвлення звуку, наявність неосновних тонів - обертонів. Поширення звукових хвиль характеризуються фізичними величинами:

1) інтенсивністю (сила звуку, об'єктивна характеристика) - фізична величина, що дорівнює відношенню енергії, яку переносить хвиля через поверхню .5 за час ї до величини площі цієї поверхні і часу,

– потужність. - залежність інтенсивності

від потужності (ЛГ) та відстані до джерела звуку (г). Інтенсивність про­порційна квадрату амплітуди коливань, тому що енергія пропорційна квадрату амплітуди;

2) гучністю – суб'єктивна оцінка звуку, залежить від амплітуди коливань, вимірюється в белах: 1 бел, інтенсивність якого 10"¹¹ Дж/м²с, 1 дб - 0,1 бел., І₀ - 10 ¹² Дж/м²с на V = 100 Гц. 130 дб - больове відчуття.

– найменша гучність звуку, яку відчуває вухо.

30. Луна. Акустичний резонанс

У горах і лісах декілька разів можна почути звукову хвилю, яка випромінилась джерелом. Відбивання звукових хвиль від перешкод сприймається вухом як друга звукова хвиля, що відстає в часі від першої. Це явище називається луною. Відставання відбувається за рахунок більшої відстані, яку проходить відбита хвиля.

– наближена відстань до перешкоди, від якої відбивається хвиля.

Акустичний резонанс - це явище різкого збільшення амплітуди коли­вань тіла під дією звукової хвилі, коли її частота співпадає з власною частотою коливань твердого тіла. Використовується в музичних інструмен­тах тощо. Для підсилення звуку камертони розміщують на коробкахрезонаторах. Прилади, які резонують на звук, називаються резонаторами.