fale mechaniczne teoria cz2

Barwa dźwięku

Brzmienie dźwięku wynikające z proporcji natężeń jego dźwięków harmonicznych.

Dudnienia

Zjawisko polegające na nałożeniu się fal o bardzo bliskich częstotliwościach. W efekcie otrzymuje się dźwięk o częstotliwości równej średniej arytmetycznej dźwięków składowych. Zmienia on okresowo swoje natężenie z częstotliwością zwaną częstotliwością dudnień, równą różnicy częstotliwości dźwięków składowych.

Natężenie dźwięku

/ — natężenie dźwięku na powierzchni S

P — moc fali padającej na powierzchnię S

S — pole powierzchni prostopadłej do kierunku

rozchodzenia się fali

Jednostką natężenia dźwięku jest W/m².

Dla źródeł wysyłających energię równomiernie w całą przestrzeń wokół siebie

I — natężenie dźwięku w miejscu obserwacji P — moc źródła

Ił — odległość punktu obserwacji od źródła

Poziom natężenia dźwięku

L = 10 log !~

I o

L — poziom natężenia dźwięku I — natężenie dźwięku lo — próg słyszalności

Jednostką poziomu natężenia dźwięku jest dB (decybel).

Głośność dźwięku

Poziom natężenia dźwięku o częstotliwości 1 kHz, który wydąje się tak samo głośny, jak dany dźwięk.

Dla częstotliwości 1 kHz głośność jest równa poziomowi natężenia dźwięku.

Jednostką głośności jest fon.

Ucho człowieka jest najbardziej czułe na dźwięki o częstotliwości około 3 kHz.

Zjawisko Dopplera

Zjawisko polegające na pozornej zmianie częstotliwości dźwięku odbieranego przez obserwatora w⁷ przypadku, gdy źródło i obserwator poruszają się względem siebie.

' °'^s‘-- 7^ołt

f₀ — częstotliwość dźwięku odbieranego przez obserwatora fi — częstotliwość dźwięku wysyłanego przez źródło

^vd — prędkość dźwięku v_C) — prędkość obserwatora Vj — prędkość źródła

Licznik ułamka występującego we wzorze wyraża prędkość dźwięku względem obserwatora, a mianownik — względem źródła dźwięku. Stąd wszystkie prędkości o zwrocie od źródła do obserwatora uznajemy za dodatnie, a o zwrocie przeciwnym — za ujemne.

Uwaga

Przy rozwiązywaniu zadań należy przyjąć, że:

—    prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 330 m/s,

—    /₀ = 10'¹² W/m².