Звук, фізика

Акустика - вчення про звуки, а звук - це хвиля, що поширюється в пружною середовищі. Звуки розрізняються по висоті і гучності, тембру і тривалості. Звуки бувають мелодійними і верескливими. Є «чутні» і «нечутні» звуки. Всі ці особливості звуку і є предметом вивчення акустики.

Акустика - розділ фізики, що вивчає процеси збудження і поширення пружних хвиль в різних середовищах. Але для більшості людей звично більш вузьке тлумачення терміна «акустика» - як вчення про звуки. Та й сама назва «акустика» походить від грец. akustikos - «слуховий».

У повсякденному розумінні звук - це те, що сприймає людське вухо. У науковому розумінні звук - це що поширюються в пружному середовищі коливання частинок, що утворюють цю середу. Органи слуху людини сприймають коливання з частотою від 16 до 16 000 - 20 000 Гц.

Звук-це розповсюджується в середовищі хвиля пружних деформацій. Ми чуємо звуки тому, що коливаються частинки середовища стукають по нашій барабанної перетинки, а розрізняємо різні звуки тому, що в вусі є спеціальний орган - основна перетинка, різні ділянки якої резонують при різних частотах. Здатність людини сприймати звуки - слух - дозволяє йому спілкуватися з навколишнім світом. І чим тонше слух, тим багатшими інформація, яку з його допомогою отримує людина.

Але звуки чують не тільки люди, але і тварини, і навіть рослини в тій чи іншій мірі реагують на звуки. Діапазон частот, які чують тварини, набагато ширше того, що сприймають люди. Звуки з частотою, що перевищує верхню межу чутного людиною діапазону, називаються ультразвуком. звуки з частотою, меншою чутного діапазону, - інфразвуком. Інфразвук добре сприймають риби і кити, а ультразвук - кажани, дельфіни і собаки. Звуки з частотою v

10 9 - 10 13 Гц звуться «гіперзвук». Гіперзвук відповідає максимально можливій частоті vmax пружних хвиль в різних середовищах, а максимальна частота визначається мінімальною довжиною хвилі λmin і швидкістю звуку vЗВ:

У твердих тілах і рідинах можуть поширюватися пружні хвилі. довжина яких не менше подвоєного середнього відстані між молекулами (атомами, іонами). У газах можуть поширюватися пружні хвилі з довжиною, що перевищує середню довжину вільного пробігу молекул (атомів, іонів). Використовуючи властиві значення швидкості поширення звукових хвиль в різних середовищах, можна отримати наведені вище оцінки меж гіперзвуку - для газів при нормальних умовах vmax

10 9 Гц, а для рідких і твердих тіл Pmax