Физические характеристики звуковых сигналов

Звук представляет собой колебания, которые окру­жают нас всюду; вибрирующий воздух доносит звуки до наших ушей.

Звук распространен в виде переменного возмущения уп­ругой среды, то есть в виде звуковых волн. В волнах никакого переноса вещества не происходит, а происходит перенос энер­гии - благодаря изменениям, происходящим в упругой среде. Распространение волн в любой среде рождает одинаковый колебательный процесс. Наиболее яркой иллюстрацией волнового движения служит распространение волнового движения по глади воды.

Рис. 1.1- Волновое движение на воде

Звуковыми колебаниями называют колебательные движения частиц среды под воздействием возмущения. Пространство, в котором происходит распространение этих волн, называют звуковым полем. Если источник возмущения известен, то пространство, в котором могут быть обнаружены звуковые колебания, создаваемые этим источником, называют звуковым полем данного источника звука. Звуковые колебания – частный случай механических колебаний. Волновое движение является общим передающим движением во всех средах. При колебаниях воздуха его давление периодически повышается и понижается. Поверхность воды может подниматься и опускаться. Колебания земли могут происходить как вверх и вниз, так и вперед и назад вдоль ее поверхности для распространения света никакой физической среды не требуется; осциллирующие электрические и магнитные поля создают и поддерживают друг друга при движении волнового импульса. Характерная черта волнового движения состоит в том, что при благоприятных обстоятельствах оно может переносить энергию на громадные расстояния [1]

Звуковые колебания в жидкой и газообразной средах являются продольными колебаниями, то есть частицы среды колеблются вдоль линии распространения волны. В твердых телах могут распространяться также поперечные волны.

Звуковые волны распространяются с определенной ско­ростью, называемой скоростью звука. В разных средах и телах скорость звука различна. Для воздуха комнатной температуры 15-20 оС при давлении 760 мм рт. ст. скорость звука состав­ляет 340-343 м/с. Таким образом, если от момента вспышки молнии до раската грома прошло 7 с, то гроза находится на расстоянии более 2 км. Если же промежуток между вспышкой молнии и раскатом грома практически отсутствует, то можно сказать, что гроза рядом.

В твердых телах, отличающихся высокой плотностью и упругостью, звуковые волны могут распространяться с огром­ными скоростями. Так, скорость распространения звуковых волн в стали составляет 5050, в железобетоне - 4100, в дре­весине - 1500 метров в секунду.

Таблица 1.1 - Скорость звука для некоторых газов и жидкостей

Звуковым давлением в газах и жидкостях называют разность между мгновенным значением давления ра.м в точке среды при прохождении через нее звуковой волны и статическим давлением в той же точке, то есть

Интересное из раздела

Экологические проблемы атмосферы Кислые осадки Проблема озонового слоя в атмосфере Понятие о парниковом эффекте
Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в ...

Приливы и отливы
Приливы и отливы это периодические колебания уровня воды (подъемы и спады) в акваториях на Земле, которые обусловлены гравитационным притяжением Луны и Солнца, действующим на вращающуюся Землю. Вс ...

Одомашнивание животных
Приручение диких животных и их одомашнивание относится к глубокой древности, когда еще не было письменности. Поэтому сведения о ходе, объеме и характере этого процесса основываются на источ ...