Wiele osób chce znaleźć odpowiedzi na pytania o to, czym są zjawiska dźwiękowe, jak i skąd pochodzą. Czym niektóre dźwięki różnią się od innych? Dlaczego je słyszymy?
Dzisiaj przyjrzymy się sekcji fizyki, która zajmuje się badaniem zjawisk dźwiękowych. Ta sekcja nazywa się akustyka.
Kołysanie jest przyczyną wszystkich dźwięków na planecie
Jeśli usłyszymy jakiś hałas, wtedy mentalnie możemy sobie wyobrazić to źródło, które go powoduje. Jeśli więc na to spojrzymy, zobaczymy, co się zmienia. Kiedy mówimy, struny głosowe wibrują w naszym ciele. W ten sposób słyszymy własny głos. Codziennie obserwujemy i słyszymy przykłady zjawisk dźwiękowych w fizyce.
Tło historyczne
Studiuje fizykę zjawisk dźwiękowych od czasów starożytnych. Naszymi wiecznymi towarzyszami życia są hałasy i dźwięki. Są wibracje hałasu, które są dla nas przyjemne, podczas gdy inne nas denerwują. Z tych słów możemy wywnioskować, że dźwięki i zjawiska dźwiękowe w różny sposób wpływają na świadomość i samopoczucie człowieka. Wiadomo, że niektóre dźwięki potrafią doprowadzić człowieka do szału, ale zdarzają się dźwięki, którezdolny do wyleczenia każdej dolegliwości u osoby. Wszystkie te odkrycia dokonał człowiek przed naszą erą. Nieco później dowiesz się, czym są zjawiska dźwiękowe. W międzyczasie porozmawiajmy o odkryciach w dziedzinie akustyki.
Starożytne cywilizacje
Kler świątyń starożytnego Egiptu zauważył niesamowity leczniczy wpływ dźwięku na człowieka. Naturalnie wykorzystywali to zjawisko do celów religijnych. Teraz rytualne święta Egipcjan nie były pozbawione chórów i śpiewów. Nieco później muzyka i dźwięki wdarły się do kościołów chrześcijan. Indianie jako pierwsi opanowali wysoki poziom umiejętności muzycznych. W tamtych odległych czasach tworzyli i aktywnie wykorzystywali notację muzyczną. Indianie nadawali każdej nutce określone znaczenie. Ostatnia nuta skali „Ne” oznaczała smutek, nuta „Pa” oznaczała radość.
Pythagoras - ojciec akustyki
Od czasów starożytnych ludzie starali się badać zjawiska dźwiękowe. Na przykład starożytny grecki matematyk i filozof Pitagoras, który żył około 2,5 tysiąca lat temu, przeprowadził różne eksperymenty z dźwiękami. Dzięki swoim odkryciom udowodnił, że niskie tony instrumentów tkwią tylko w tych, które mają długie struny. Kiedy struna jest przecięta na pół, dźwięk wzrasta o jedną oktawę. Dzięki tym wnioskom Pitagorasa położono fundamenty w dziedzinie fizyki - akustyce. Pierwsze urządzenia akustyczne stworzyli Grecy żyjący w epoce starożytności. Używali ich w teatrach. Urządzenia te miały postać małych rogów, które aktorzy wkładali do swoich masek, aby:wzmocnić dźwięk. Swoją drogą fenomen szepczących posągów bogów w starożytnym Egipcie był bardzo interesujący.
Renesans i czasy nowożytne
Od wielu stuleci nadal badano zjawiska dźwiękowe. Na przykład akustyką zajmował się nawet malarz Leonardo da Vinci. W swoich pismach sformułował zasadę niezależności fal dźwiękowych od różnych źródeł. Po 400 latach spędzonych we Francji w Paryskiej Akademii Nauk Joseph Saver opublikował „Memoirs on Acoustics”. Następnie Newton studiował dzieło Savera. Na podstawie swoich ustaleń i wniosków opracował obliczenia długości fali dźwiękowej. Newton doszedł do wniosku, że długość fali dźwiękowej jest dwa razy dłuższa niż rura, która odtwarza ten dźwięk.
Definicja dźwięku
Co odnosi się do zjawisk dźwiękowych? Przejdźmy do definicji terminu „dźwięk”. Są to drgania mechaniczne, które rozchodzą się w mediach elastycznych, takich jak gaz, ciecze i ciała stałe. Takie wibracje mechaniczne są odbierane przez narządy słuchu, czyli nasze uszy. Najprostszym przykładem, który wyjaśni istotę dźwięku, jest struna dowolnego instrumentu muzycznego. Przenosi wibracje na otaczające cząstki powietrza. Wibracje przemieszczają się daleko, a kiedy docierają do ucha, powodują wibrację błony bębenkowej. W ten sposób słyszymy dźwięk inaczej.
Zjawiska dźwiękowe w przyrodzie
Nie widać fal dźwiękowych. Możesz sobie jednak wyobrazić, jak będą wyglądać. Aby to zrobić, musisz udać się do dowolnego akwenu. Jeśli zrezygnujeszkamień do jeziora lub stawu, wtedy najpierw zobaczysz depresję. Następnie woda się podnosi, w wyniku czego na powierzchni zbiornika pojawiają się fale, które są naprzemiennie naprzemiennymi zagłębieniami i grzbietami. Rozprzestrzenią się we wszystkich kierunkach.
Sekcje akustyki
Zagadnieniami pochodzenia i propagacji oraz pochłaniania dźwięku zajmuje się akustyka. W ciągu ostatnich 10 lat akustyka fizyczna odkryła dźwięki, które wykraczają poza granice słyszenia. Są badane przez ultradźwięki. Akustyka techniczna zajmuje się procesami odbioru, transmisji i odbioru nagrań dźwiękowych za pomocą urządzeń elektrycznych. Kolejna sekcja badająca propagację dźwięku w pomieszczeniu to akustyka architektoniczna. Dla niej ważne są nie tylko wymiary i kształty pomieszczenia, w którym badany jest dźwięk, ale także materiały, którymi są pokryte ściany i sufity pomieszczenia. Akustyka muzyczna bada naturę i pochodzenie dźwięków muzycznych. Wraz z innymi sekcjami istnieje również akustyka morska (hydroakustyka). Przeznaczony jest do badania zjawisk dźwiękowych w środowisku wodnym. Hydroakustyka jest niezbędna do rozwoju, a także tworzenia urządzeń dźwiękowych, które można wykorzystać na okrętach podwodnych. Jest jeszcze inny rodzaj - akustyka atmosferyczna. Zajmuje się badaniem zjawisk dźwiękowych w atmosferze. Akustyka fizjologiczna stoi na straży narządu słuchu. Dzięki niej poznajemy możliwości naszych narządów, ich budowę i działanie. Ten rodzaj akustyki bada powstawanie dźwięków narządów mowy. Ostatni typ to akustyka biologiczna. Zajmuje się USG i sonickomunikacja zwierząt. Zajmuje się również badaniem mechanizmów lokalizacyjnych wykorzystywanych przez zwierzęta, ponadto akustyka biologiczna ma na celu badanie problemów związanych z hałasem i wibracjami, jest niezbędna do zwalczania szkodliwych dźwięków i poprawy środowiska.
Anomalne naturalne zjawiska dźwiękowe
Są miejsca na naszej planecie znane z fenomenu szumu. Opisuje się go jako buczenie o stałej i niskiej częstotliwości. Źródło tego dźwięku nie zostało jeszcze odkryte. Miasto Talas w Nowym Meksyku posiada takie anomalne źródło dźwięku. Co zaskakujące, tylko 2% mieszkańców miasta słyszy ten szum, mówią, że dźwięk jest niezwykle niepokojący.
Anomalne naturalne zjawiska dźwiękowe
Jeden z najprzyjemniejszych dźwięków, które ludzie uważają za mruczenie kotów. Naukowcy wciąż badają to zjawisko. Pochodzenie tego dźwięku jest wciąż nieznane. Nie mniej zdumiewające w naturze są bardzo złożone i długie dźwięki wydawane przez samce humbaków. Wielu naukowców uważało, że jest to konieczne, aby przyciągnąć samice, ale ostatnie badania dowiodły, że dźwięk w ogóle nie przyciąga samic, ale samce.
W naturze występuje ogromna liczba dźwięków. Słyszymy grzmoty. Zimą śnieg skrzypi pod naszymi stopami. Jeśli będziesz krzyczeć w lesie, usłyszymy echo. To także przykład dźwiękowych zjawisk w przyrodzie.
W związku z tym rozważyliśmy przykłady zjawisk dźwiękowych w fizyce i przyrodzie. Teraz nie boisz się żadnej pracy testowej.
