Senzația resimțită de urechile noastre se numește sunet. Este o formă de energie care ne face să auzim. În viața de zi cu zi auzim mai multe sunete în jurul nostru.
Știm că sunetul se deplasează sub formă de undă.
O undă este o perturbație vibratorie într-un mediu care transportă energie dintr-un punct în altul fără să existe un contact direct între cele două puncte.
Potem spune că o undă este produsă de vibrațiile particulelor din mediul prin care trece.
Există două tipuri de unde: Undele longitudinale și undele transversale.
Undele longitudinale: O undă în care particulele mediului vibrează înainte și înapoi în „aceeași direcție” în care se deplasează unda. Mediul poate fi solid, lichid sau gaze. Prin urmare, undele sonore sunt unde longitudinale.
Unde transversale: O undă în care particulele mediului vibrează în sus și în jos ‘în unghiuri drepte’ față de direcția în care se deplasează unda. Aceste unde se produc numai în solide și lichide, dar nu și în gaze.
Sunetul este o undă longitudinală care constă în comprimări și rarefacții care călătoresc printr-un mediu.
Unda sonoră poate fi descrisă prin cinci caracteristici: Lungimea de undă, amplitudinea, perioada de timp, frecvența și viteza sau viteza.
1. Lungimea de undă
Distanța minimă pe care se repetă o undă sonoră se numește lungimea sa de undă. Adică este lungimea unei unde complete. Ea este notată cu litera grecească λ (lambda). Știm că, într-o undă sonoră, lungimea combinată a unei comprimări și a unei rarefacții adiacente se numește lungimea sa de undă. De asemenea, distanța dintre centrele a două comprimări consecutive sau a două rarefacții consecutive este egală cu lungimea sa de undă.
Nota: Distanța dintre centrele unei comprimări și ale unei rarefacții adiacente este egală cu jumătate din lungimea sa de undă, adică λ/2. Unitatea S.I. pentru măsurarea lungimii de undă este metrul (m).
2. Amplitudinea
Când o undă traversează un mediu, particulele mediului se deplasează temporar din pozițiile lor inițiale nedisturbate. Deplasarea maximă a particulelor din mediu față de pozițiile lor inițiale nedisturbate, atunci când o undă trece prin mediu, se numește amplitudine a undei. De fapt, amplitudinea este utilizată pentru a descrie dimensiunea undei. Unitatea S.I. de măsură a amplitudinii este metrul (m), deși uneori este măsurată și în centimetri. Știți că amplitudinea unei unde este aceeași cu amplitudinea corpului care vibrează și produce unda?
3. Perioada de timp
Timpurile necesare pentru a produce o undă sau un ciclu sau un ciclu complet se numesc perioada de timp a undei. Or, o undă completă este produsă de o vibrație completă a corpului vibrator. Așadar, putem spune că timpul necesar pentru a completa o vibrație este cunoscut sub numele de time-period. Acesta este notat cu litera T. Unitatea de măsură a timpului-perioadă este secunda (s).
De ce viteza și viteza nu sunt întotdeauna egale ca mărime?
4. Frecvența
Sursa: www.media.openschool.com
Numărul de unde sau cicluri complete produse într-o secundă se numește frecvența undei. Deoarece o undă completă este produsă de o vibrație completă a corpului care vibrează, atunci putem spune că numărul de vibrații pe secundă se numește frecvență. De exemplu: dacă se produc 10 unde complete sau vibrații într-o secundă, atunci frecvența undelor va fi de 10 hertzi sau 10 cicluri pe secundă. Știți că frecvența unei unde este fixă și nu se schimbă nici când trece prin diferite substanțe?
Unitatea S.I. de frecvență este hertz sau Hz. Se spune că un corp care vibrează și care emite 1 undă pe secundă are o frecvență de 1 hertz. Adică 1 Hz este egal cu 1 vibrație pe secundă.
Câteodată o unitate de frecvență mai mare este cunoscută sub numele de kilohertz (kHz) adică 1 kHz = 1000 Hz. Frecvența unei unde este notată cu litera f.
Frecvența unei unde este aceeași cu frecvența corpului care vibrează și care produce unda.
Care este relația dintre perioada de timp și frecvența unei unde?
Timpul necesar pentru a produce o undă completă se numește perioada de timp a undei. Să presupunem că perioada de timp a unei unde este de T secunde.
În T secunde numărul de unde produse = 1
Deci, în 1 secundă, numărul de unde produse va fi = 1/T
Dar numărul de unde produse în 1 secundă se numește frecvența acesteia.
Deci, F = 1/T timp-perioadă
f = 1/T
unde f = frecvența undei
T = timp-perioadă a undei
5. Viteza undei (viteza undei)
Distanța parcursă de o undă într-o secundă se numește viteza undei sau viteza undei. Ea este reprezentată prin litera v. Unitatea S.I. pentru măsurarea vitezei este metrul pe secundă (m/s sau ms-1).
Care este relația dintre viteza, frecvența și lungimea de undă a unui val?
Viteza = distanța parcursă/timpul parcurs
Să fie v = λ / T
Unde T = timpul parcurs de un val.
v = f X λ
Această formulă este cunoscută sub numele de ecuația valului.
Unde v = viteza undei
f = frecvența
λ = lungimea de undă
Viteza unei unde = Frecvența X Lungimea de undă
Acest lucru este valabil pentru toate undele, cum ar fi undele transversale, cum ar fi undele apei, undele longitudinale, cum ar fi undele sonore și undele electromagnetice, cum ar fi undele luminoase și undele radio
De aceea am învățat diferite caracteristici ale undelor sonore.
Dilatația termică a solidelor, lichidelor și gazelor
.