zvuková energia

Fyzický

2022

Vysvetlíme, čo je to zvuková energia, jej vlastnosti a niekoľko príkladov. Tiež ako sa šíria zvukové vlny.

Zvukové vlny pochádzajú z vibrácií objektu, ktorý ich vytvára.

Čo je to zvuková energia?

Zvuková energia alebo akustická energia je množstvo energie ktoré prenášajú vlny z zvuk, vychádzajúc z vibrácií objektu, ktorý ich vyvoláva a ktorý sa pohybuje nejakými fyzikálnymi prostriedkami (t.j vzduchu, napríklad).

V tomto zmysle zvuková energia zahŕňa rôzne formy energie ako napr kinetika (pohyb od častice) mávať potenciál (zmeny Tlak vo fyzickom prostredí) a dokonca aj termálna energia.

Z fyzikálneho hľadiska je zvuk súborom častíc, ktoré sa pohybujú alebo vibrujú organizovaným spôsobom v reakcii na určitý špecifický stimul, ktorý im zase dodáva počiatočnú formu energie.

Tieto vibrácie obsahujú množstvo energie, ktorou je zvuková energia. Hoci sa zvyčajne nepoužíva na výrobu iných foriem energie (pretože je moc je veľmi nízka), dá sa zmerať a dokonca použiť na pohyb predmetov, ako sa to deje vo vnútri mikrofónov.

Ako sa šíria zvukové vlny?

Zvukové vlny sa môžu šíriť rôznymi materiálmi kvapaliny, pevný alebo šumivý. Vo vákuu sa však na rozdiel od elektromagnetických vĺn nedokážu šíriť.

To znamená, že vonkajší priestor je to tiché miesto, na rozdiel od naša planéta, kde sa zvuk šíri rýchlosťou 343 metrov za sekundu v suchom vzduchu s teplotou 20 °C alebo rýchlosťou 1531 metrov za sekundu v Voda marína do toho istého teplota. V pevných látkach môžu zvukové vlny ísť rýchlejšie alebo pomalšie v závislosti od typu pevnej látky.

Je to spôsobené skutočnosťou, že zvuk sa šíri pohybom častíc prenosového média, rovnako ako vlny objektu hodeného do vody sú výsledkom pohybu vody a šíria sa po povrchu, čo spôsobuje pohyb akéhokoľvek objektu. plávať na ňom.

Charakteristiky zvukovej energie

Akustický tlak je sila, ktorou vlny tlačia médium.

Zvuková energia sa meria v dvoch pojmoch:

  • Akustická intenzita. Je to množstvo energie, ktorú vlny obsahujú na jednotku plochy a času, teda akustický výkon, ktorý prenesie zvuková vlna na jednotku plochy, vyjadrený v decibeloch.
  • Akustický tlak. Je to sila na jednotku plochy, ktorou zvukové vlny tlačia médium. Meria sa v pascaloch v Medzinárodný systém, jednotka ekvivalentná sile 1 Newton (1 N) pôsobiacej na plochu jedného štvorcového metra (1 m2).

Na druhej strane zvuková energia pôsobí ako akýkoľvek iný typ energie, a preto sa riadi Princíp zachovania energie. Okrem toho sa môže transformovať na iné formy energie a je možné ju zosilniť alebo modulovať pomocou špecializovaných nástrojov.

Zvuková energia alebo akustická energia

Výrazy zvučný (z lat sonorus, „To znie“) alebo akustické (z gréčtiny akouein, „Počuť“) vo vzťahu k energii sú synonymá. „Zvuková energia“ a „akustická energia“, „zvukové vlny“ a „akustické vlny“ sú ekvivalentné pojmy.

Akustika je však tiež odbor fyziky zodpovedný za štúdium zvuku, preto sa zvyčajne používa v špecializovanejších oblastiach.

Príklady zvukovej energie

Ak má zvuková energia správnu frekvenciu a výkon, môže rozbiť sklo.

Niekoľko príkladov zvukovej energie:

  • Ak sme boli doma, keď vonku prebehla búrka, všimli sme si, že pri najintenzívnejšom hromoch sa okenné tabule trasú. Je to zvuková energia, ktorá sa prenáša na sklo a mení sa na kinetickú energiu (pohyb).
  • Položením ruky na zosilňovač počas koncertu môžete vidieť, ako sa zvuková energia prenáša do vzduchu a do vašej ruky.
  • Klasická epizóda sopranistky, ktorá rozbíja sklenené poháre, je ukážkou obrovskej zvukovej energie, ktorú dokážu vyprodukovať jej hlasivky. Aby to bolo možné, musí spevák vyžarovať vlny s rezonančnou frekvenciou kryštálu a pri vysokej hlasitosti.
!-- GDPR -->