Разместить заказ
Вы будете перенаправлены на Автор24

Физические характеристики звуковой волны

8-800-775-03-30 support@author24.ru
Содержание статьи

Физическая сущность звуков заключается в том, что они являются волнообразно распространяющимися механическими колебательными движениями частиц упругой среды (твердой, жидкой или газовой), которые, как правило, имеют случайный, беспорядочный характер.

Определение 1

Источник звуковой волны – любое колеблющееся материальное тело, которое внешней силой выведено из устойчивого состояния покоя.

Существенным является то, что волна распространяется во времени и в пространстве. Частицы упругой среды, которые непосредственно примыкают к источнику колебания, присоединяются к колебательному процессу и смещаются, при этом приходя в состояние ритмичного разрежения и сгущения.

Физические характеристики звуковой волны

Данный процесс из-за упругости сплошной среды последовательно распространяется на смежные частицы волной с параметром в виде звукового давления $p(t).$

Определение 2

Звуковое давление (выражают в Па – $\frac{H}{м^2}$)является переменным давлением, которое возникает дополнительно к атмосферному в той среде, через какую проходят звуковые волны.

Определение 3

Звуковую волну характеризует период колебания Т (измеряется в секундах), который обратно пропорционален частоте $f$ (измеряется в Гц):

$T = \frac{1}{f}$.

Определение 4

Скорость звука c (измеряется в м/с) равна расстоянию, на которое за 1 секунду может распространиться волновой процесс.

При нормальном атмосферном давлении и температуре $20^0 \ C$ в воздухе скорость звука равна 334 м/с. При увеличении температуры она повышается приблизительно на 0,71 м/с за каждый градус.

Готовые работы на аналогичную тему

Определение 5

Длина волны $\lambda$ (измеряется в м) характеризуется расстоянием между двумя соседними разрежениями или сгущениями в звуковом поле.

Связь длины волны с частотой и скоростью звука выражается соотношением:

$\lambda = \frac{c}{f}$.

При распространении звуковых волн происходит перенос колебательной энергии в пространстве.

Определение 6

Количество колебательной энергии, которое проходит через площадь $1\ м^2$, расположенную перпендикулярно к направлению распространения звуковой волны, называется интенсивностью звука I (измеряется в $Вт/ м^2$), которая является энергетической характеристикой звуковой волны и вычисляется по формуле:

$I=\frac{p^2}{ρ \cdot c}$.

Здесь $ρ$ – плотность среды.

Частотный состав шума характеризуется его спектром.

Определение 7

Спектр характеризует распределение звуковой энергии составляющих данного шума по частоте.

При присутствии в составе шума более интенсивных звуков с частотами колебаний до 400 Гц спектр относится к низкочастотному, с частотами в диапазоне от 400 до 1000 Гц – к среднечастотному, а более 1000 Гц – к высокочастотному.

Спектры классифицируют на дискретные (линейчатые) и сплошные в зависимости от величины интервалов между составляющими звуками шума.

Определение 8

Дискретные спектры характеризуются разделенными значительными частотными интервалами отдельных составляющих звуков, входящих в спектр шума.

Определение 9

Сплошные спектры характеризуются следующими один за другим непрерывно с бесконечно малыми интервалами отдельных составляющих звуков, входящих в спектр шума.

Выделяют также смешанный спектр, который характеризуют отдельные пиковые дискретные составляющие на фоне сплошного спектра.

Классификация шумов

Официальная классификация шумов согласно ГОСТу 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» подразделяет шумы по характеру спектра на широкополосные (имеют непрерывный спектр шириной больше одной октавы) и тональные (в спектре имеют слышимые дискретные тона).

Классификация шумов по временным характеристикам делит на постоянные с незначительным изменением во времени уровня звука за 8-часовой рабочий день и непостоянные.

При распространении звуковых волн появляется ряд акустических феноменов, которые имеют важное значение для гигиенической оценки шумового фактора, его характеристики и выбора мер защиты.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи

Автор статьи

Татьяна Морозова

Эксперт по предмету «Безопасность жизнедеятельности»

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
как работает сервис