Lydens hastighet i vann. Lyd i ulike miljøer – Kunnskapshypermarked

Lyd er en av komponentene i livet vårt, og folk hører den overalt. For å vurdere dette fenomenet mer detaljert, må vi først forstå selve konseptet. For å gjøre dette må du henvende deg til leksikonet, der det står skrevet at "lyd er elastiske bølger, forplanter seg i ethvert elastisk medium og skaper mekaniske vibrasjoner i det." Snakker mer på enkelt språk– Dette er hørbare vibrasjoner i alle miljøer. Hovedegenskapene til lyden avhenger av hva den er. For det første er forplantningshastigheten, for eksempel i vann, forskjellig fra andre miljøer.

Enhver lydanalog har visse egenskaper (fysiske egenskaper) og kvaliteter (refleksjon av disse egenskapene i menneskelige sensasjoner). For eksempel varighet-varighet, frekvens-pitch, komposisjon-klang, og så videre.

Lydhastigheten i vann er mye høyere enn for eksempel i luft. Følgelig sprer den seg raskere og høres mye lenger. Dette skjer på grunn av den høye molekylære tettheten i vannmiljøet. Det er 800 ganger tettere enn luft og stål. Det følger at lydutbredelse i stor grad avhenger av mediet. La oss se på spesifikke tall. Så lydhastigheten i vann er 1430 m/s, i luft - 331,5 m/s.

Lavfrekvent lyd, for eksempel støyen som produseres av en kjørende skipsmotor, høres alltid noe tidligere enn skipet vises i det visuelle området. Hastigheten avhenger av flere ting. Hvis temperaturen på vannet øker, øker naturligvis lydhastigheten i vannet. Det samme skjer med en økning i saltholdighet og trykk, som øker med økende vanndybde. Et slikt fenomen som termokliner kan ha en spesiell rolle for hastighet. Dette er stedene de møtes forskjellige temperaturer lag med vann.

Også på slike steder er det annerledes (på grunn av forskjellen i temperatur). Og når lydbølger passerer gjennom slike lag med forskjellig tetthet, mister de det meste av styrken. Når en lydbølge treffer en termoklin, blir den delvis, eller noen ganger fullstendig, reflektert (refleksjonsgraden avhenger av vinkelen lyden faller i), hvoretter det dannes en skyggesone på den andre siden av dette stedet. Hvis vi vurderer et eksempel når en lydkilde er plassert i en vannmasse over termoklinen, vil det under det ikke bare være vanskelig, men nesten umulig å høre noe i det hele tatt.

Som høres over overflaten, høres aldri i selve vannet. Og det motsatte skjer under vannlaget: over det høres det ikke ut. Et slående eksempel på dette er moderne dykkere. Hørselen deres er sterkt redusert på grunn av at vann påvirker deres høy hastighet lyd i vann reduserer kvaliteten på å bestemme retningen den beveger seg fra. Dette sløver den stereofoniske evnen til å oppfatte lyd.

Under vannlaget kommer den mest av alt inn i det menneskelige øret gjennom beinene i hodeskallen, og ikke, som i atmosfæren, gjennom trommehinnene. Resultatet av denne prosessen er dens oppfatning av begge ørene samtidig. På dette tidspunktet er ikke den menneskelige hjernen i stand til å skille mellom stedene hvor signalene kommer fra og i hvilken intensitet. Resultatet er fremveksten av bevissthet om at lyden ser ut til å rulle inn fra alle kanter samtidig, selv om dette langt fra er tilfelle.

I tillegg til det som er beskrevet ovenfor, har lydbølger i vann egenskaper som absorpsjon, divergens og dispersjon. Den første er når lydstyrken i saltvann gradvis avtar på grunn av friksjon av vannmiljøet og saltene i det. Divergens manifesteres i lydens avstand fra kilden. Det ser ut til å oppløses i rommet som lys, og som et resultat synker dens intensitet betydelig. Og svingningene forsvinner helt på grunn av spredning av alle slags hindringer og inhomogeniteter i miljøet.

>>Fysikk: Lyd i ulike miljøer

For at lyd skal forplante seg kreves et elastisk medium. I et vakuum kan ikke lydbølger forplante seg, siden det ikke er noe der som kan vibrere. Dette kan verifiseres ved enkel erfaring. Hvis vi plasserer en elektrisk bjelle under en glassklokke, vil vi etter hvert som luften pumpes ut under klokken oppdage at lyden fra klokken vil bli svakere og svakere til den stopper helt.

Lyd i gasser. Det er kjent at vi under et tordenvær først ser et lynglimt og først etter en stund hører vi tordenbullingen (fig. 52). Denne forsinkelsen oppstår fordi lydhastigheten i luft er mye mindre enn lyshastigheten som kommer fra lynet.

Lydhastigheten i luft ble først målt i 1636 av den franske vitenskapsmannen M. Mersenne. Ved en temperatur på 20 °C er det lik 343 m/s, dvs. 1235 km/t. Merk at det er til denne verdien at hastigheten til en kule avfyrt fra en Kalashnikov maskingevær (PK) synker i en avstand på 800 m. Starthastigheten til kulen er 825 m/s, noe som betydelig overstiger lydhastigheten i luft. Derfor trenger en person som hører lyden av et skudd eller fløyte av en kule ikke bekymre seg: denne kulen har allerede passert ham. Kulen løper forbi lyden av skuddet og når offeret før lyden kommer.

Lydens hastighet avhenger av temperaturen på mediet: med økende lufttemperatur øker den, og med synkende lufttemperatur synker den. Ved 0 °C er lydhastigheten i luft 331 m/s.

I forskjellige gasser reiser lyd med i forskjellige hastigheter. Jo større massen av gassmolekyler er, desto lavere er lydhastigheten i den. Således, ved en temperatur på 0 °C, er lydhastigheten i hydrogen 1284 m/s, i helium - 965 m/s, og i oksygen - 316 m/s.

Lyd i væsker. Lydhastigheten i væsker er vanligvis høyere enn lydhastigheten i gasser. Lydens hastighet i vann ble først målt i 1826 av J. Colladon og J. Sturm. De utførte sine eksperimenter på Genfersjøen i Sveits (fig. 53). På den ene båten satte de fyr på krutt og slo samtidig en bjelle senket i vannet. Lyden av denne klokken, ved hjelp av et spesielt horn, også senket ned i vannet, ble fanget på en annen båt, som lå i en avstand på 14 km fra den første. I henhold til tidsintervallet mellom lysglimt og ankomst lydsignal bestemt lydhastigheten i vann. Ved en temperatur på 8 °C viste det seg å være omtrent 1440 m/s.

Ved grensen mellom to ulike medier reflekteres en del av lydbølgen, og en del reiser videre. Når lyd går fra luft til vann reflekteres 99,9 % av lydenergien tilbake, men trykket i lydbølgen som sendes ut i vannet er nesten 2 ganger større. Høreapparatet til fisk reagerer nettopp på dette. Derfor er for eksempel skrik og lyder over vannoverflaten en sikker måte å skremme vekk livet i havet. En person som befinner seg under vann vil ikke bli døv av disse skrikene: når de senkes i vann, vil luftplugger forbli i ørene hans, noe som vil redde ham fra lydoverbelastning.

Når lyd går fra vann til luft, reflekteres 99,9 % av energien igjen. Men hvis lydtrykket økte under overgangen fra luft til vann, reduseres det nå, tvert imot, kraftig. Det er for eksempel av denne grunn at lyden som oppstår under vann når en stein treffer en annen ikke når en person i luften.

Denne lydadferden ved grensen mellom vann og luft ga våre forfedre grunn til å tro undersjøisk verden"en verden av stillhet." Derav uttrykket: "Stum som en fisk." Men Leonardo da Vinci foreslo også å lytte til undervannslyder ved å legge øret til en åre senket ned i vannet. Ved å bruke denne metoden kan du sørge for at fisken faktisk er ganske pratsom.

Lyd i faste stoffer. Lydhastigheten i faste stoffer er større enn i væsker og gasser. Hvis du legger øret til skinnen, vil du høre to lyder etter å ha truffet den andre enden av skinnen. En av dem vil nå øret med jernbane, den andre med fly.

Jorden har god lydledningsevne. Derfor, i gamle dager, under en beleiring, ble "lyttere" plassert i festningsmurene, som ved lyden overført av jorden kunne avgjøre om fienden gravde seg inn i murene eller ikke. De la ørene til bakken og overvåket også tilnærmingen til fiendens kavaleri.

Faste stoffer leder lyd godt. Takket være dette kan mennesker som har mistet hørselen noen ganger danse til musikk som når hørselsnervene ikke gjennom luften og det ytre øret, men gjennom gulvet og bein.

1. Hvorfor under et tordenvær ser vi først lyn og først da hører vi torden? 2. Hva er lydhastigheten i gasser avhengig av? 3. Hvorfor hører ikke en person som står på elvebredden lyder som oppstår under vann? 4. Hvorfor fulgte «tilhørerne» som i gamle tider etter jordarbeid fiende, var det ofte blinde?

Eksperimentell oppgave . Plasser et brett (eller lang trelinjal) i den ene enden armbåndsur, legg øret til den andre enden. Hva hører du? Forklar fenomenet.

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fysikk 8. klasse

Sendt inn av lesere fra internettsider

Fysikkplanlegging, fysikkundervisningsplaner, skoleprogram, lærebøker og bøker om fysikk for 8. trinn, kurs og oppgaver i fysikk for 8. trinn

Leksjonens innhold leksjonsnotater støttende frame leksjon presentasjon akselerasjon metoder interaktive teknologier Øve på oppgaver og øvelser selvtestverksteder, treninger, case, oppdrag lekser diskusjonsspørsmål retoriske spørsmål fra studenter Illustrasjoner lyd, videoklipp og multimedia fotografier, bilder, grafikk, tabeller, diagrammer, humor, anekdoter, vitser, tegneserier, lignelser, ordtak, kryssord, sitater Tillegg sammendrag artikler triks for nysgjerrige cribs lærebøker grunnleggende og tilleggsordbok med begreper andre Forbedre lærebøker og leksjonerrette feil i læreboka oppdatere et fragment i en lærebok, elementer av innovasjon i leksjonen, erstatte utdatert kunnskap med ny Kun for lærere perfekte leksjoner kalenderplan for året retningslinjer diskusjonsprogrammer Integrerte leksjoner

Vi oppfatter lyder på avstand fra kildene deres. Vanligvis når lyden oss gjennom luften. Luft er et elastisk medium som overfører lyd.

Følg med!

Hvis lydoverføringsmediet fjernes mellom kilden og mottakeren, vil ikke lyden forplante seg, og derfor vil mottakeren ikke oppfatte den.

Eksempel:

Plasser den under klokken luft pumpe vekkerklokke (fig. 1).

Så lenge det er luft i klokken, kan lyden av klokken høres tydelig. Når luften pumpes ut under klokken, svekkes lyden gradvis og blir til slutt uhørlig. Uten et overføringsmedium kan ikke vibrasjonene i klokkeplaten bevege seg, og lyden når ikke øret vårt. La oss slippe luft under klokken og høre ringingen igjen.

Følg med!

Elastiske stoffer leder lyder godt, som metaller, tre, væsker og gasser.

La oss sette et lommeur på den ene enden av en treplate, og gå til den andre enden. Ved å plassere øret mot brettet vil vi høre klokken tikke (fig. 2).

Knyt en snor til en metallskje. Plasser enden av strengen til øret. Når vi treffer skjeen, vil vi høre en sterk lyd (fig. 3). Vi vil høre en enda sterkere lyd hvis vi erstatter strengen med wire.

Følg med!

Myke og porøse kropper er dårlige ledere av lyd.

For å beskytte ethvert rom mot inntrengning av fremmede lyder, er vegger, gulv og tak lagt med lag av lydabsorberende materialer. Filt, presset kork, porøse steiner og ulike syntetiske materialer (for eksempel polystyrenskum) laget av skumpolymerer brukes som mellomlag. Lyden i slike lag blekner raskt.

Lyd forplanter seg i et hvilket som helst elastisk medium - fast, flytende og gassformet, men kan ikke forplante seg i rom der det ikke er noe stoff.

Oscillasjonene til kilden skaper en elastisk bølge av lydfrekvens i omgivelsene. Bølgen, som når øret, påvirker trommehinnen, og får den til å vibrere med en frekvens som tilsvarer frekvensen til lydkilden. Vibrasjoner i trommehinnen overføres gjennom ossikulærsystemet til endene av hørselsnerven, irriterer dem og forårsaker derved lydfølelsen (fig. 4).

Bare langsgående elastiske bølger kan eksistere i gasser og væsker. Derfor overføres lyd i luften av langsgående bølger, det vil si vekslende kondensasjoner og sjeldnere luft som kommer fra lydkilden.

En lydbølge, som alle andre mekaniske bølger, forplanter seg ikke i rommet umiddelbart, men med en viss hastighet.

Når vi ser på et våpen, ser vi først ild og røyk, og etter en stund hører vi lyden av et skudd.

Har du noen gang trodd at lyd er en av de mest slående manifestasjonene av liv, handling og bevegelse? Og også om det faktum at hver lyd har sitt eget "ansikt"? Og selv med lukkede øyne, uten å se noe, kan vi bare gjette med lyd hva som skjer rundt oss. Vi kan skille stemmene til venner, høre rasling, brøling, bjeffing, mjauing osv. Alle disse lydene er kjent for oss fra barndommen, og vi kan lett identifisere hvilken som helst av dem. Dessuten, selv i absolutt stillhet kan vi høre hver av de listede lydene med vår indre hørsel. Forestill deg det som i virkeligheten.

Hva er lyd?

Lyder oppfattet av det menneskelige øret er en av de viktigste kildene til informasjon om verden rundt oss. Støy fra hav og vind, fuglesang, menneskestemmer og dyreskrik, tordenskrall, lyder av bevegelige ører, gjør det lettere å tilpasse seg skiftende ytre forhold.

Hvis for eksempel en stein falt i fjellet, og det ikke var noen i nærheten som kunne høre lyden av fallet, fantes lyden eller ikke? Spørsmålet kan besvares både positivt og negativt, siden ordet "lyd" har en dobbel betydning. Derfor må vi være enige om hva som anses som lyd. fysiske fenomen i form av forplantning av lydvibrasjoner i luften eller sensasjonen til lytteren. Den første er i hovedsak årsaken, den andre er virkningen, mens det første lydbegrepet er objektivt, det andre er subjektivt. I det første tilfellet er lyden egentlig en strøm av energi som flyter som en elvebekk. Slik lyd kan endre mediet den passerer gjennom, og endres selv av den. I det andre tilfellet mener vi med lyd de følelsene som oppstår hos lytteren når en lydbølge virker på hjernen gjennom et høreapparat. Ved å høre en lyd kan en person oppleve forskjellige følelser. De mest varierte følelsene fremkalles i oss av det komplekse komplekset av lyder som vi kaller musikk. Lyder danner grunnlaget for tale, som fungerer som det viktigste kommunikasjonsmidlet i det menneskelige samfunn. Og til slutt er det en form for lyd som kalles støy. Analyse av lyd fra subjektiv persepsjon er mer kompleks enn med en objektiv vurdering.

Hvordan lage lyd?

Felles for alle lyder er at kroppene som genererer dem, dvs. lydkildene, vibrerer (selv om disse vibrasjonene oftest er usynlige for øyet). For eksempel oppstår lyden av stemmene til mennesker og mange dyr som et resultat av vibrasjoner i stemmebåndene deres, lyden av blåsemusikkinstrumenter, lyden av en sirene, vindens fløyte og lyden av torden. ved vibrasjoner av luftmasser.

Ved å bruke en linjal som eksempel kan du bokstavelig talt se med egne øyne hvordan lyd blir født. Hvilken bevegelse gjør linjalen når vi fester den ene enden, trekker den andre og slipper den? Vi vil merke at han så ut til å skjelve og nølte. Basert på dette konkluderer vi med at lyd skapes av korte eller lange vibrasjoner av enkelte objekter.

Kilden til lyd kan ikke bare være vibrerende gjenstander. Plystringen av kuler eller skjell i flukt, vindens hyling, brølet jetmotor er født fra brudd i luftstrømmen, hvor også sjeldnere og kompresjon forekommer.

Også lydvibrasjonsbevegelser kan legges merke til ved hjelp av en enhet - en stemmegaffel. Det er en buet metallstang montert på et ben på en resonatorboks. Slår du på en stemmegaffel med en hammer, vil det høres. Vibrasjonene til stemmegaffelgrenene er umerkelige. Men de kan oppdages hvis du tar med en liten kule hengt på en tråd til en klingende stemmegaffel. Ballen spretter med jevne mellomrom, noe som indikerer vibrasjoner fra Cameron-grenene.

Som et resultat av samspillet mellom lydkilden og luften rundt, begynner luftpartikler å komprimere og utvide seg over tid (eller "nesten i tide") med lydkildens bevegelser. Deretter, på grunn av egenskapene til luft som et flytende medium, overføres vibrasjoner fra en luftpartikkel til en annen.

Mot en forklaring på utbredelsen av lydbølger

Som et resultat blir vibrasjoner overført gjennom luften over en avstand, dvs. en lyd eller akustisk bølge, eller rett og slett, lyd, forplanter seg gjennom luften. Lyd, som når det menneskelige øret, stimulerer på sin side vibrasjoner i dets følsomme områder, som oppfattes av oss i form av tale, musikk, støy, etc. (avhengig av egenskapene til lyden diktert av kildens natur) .

Forplantning av lydbølger

Er det mulig å se hvordan lyden "løper"? I gjennomsiktig luft eller vann er vibrasjonene av partikler i seg selv umerkelige. Men du kan enkelt finne et eksempel som vil fortelle deg hva som skjer når lyd forplanter seg.

En nødvendig betingelse for forplantning av lydbølger er tilstedeværelsen av et materiell medium.

I et vakuum forplanter ikke lydbølger seg, siden det ikke er partikler der som overfører interaksjonen fra vibrasjonskilden.

Derfor, på grunn av mangelen på atmosfære, hersker fullstendig stillhet på månen. Selv fallet av en meteoritt på overflaten er ikke hørbar for observatøren.

Forplantningshastigheten til lydbølger bestemmes av hastigheten for overføring av interaksjoner mellom partikler.

Lydens hastighet er hastigheten på lydbølgenes forplantning i et medium. I en gass viser lydhastigheten seg å være i størrelsesorden (nærmere bestemt, noe mindre enn) den termiske hastigheten til molekyler og øker derfor med økende gasstemperatur. Jo mer potensiell energi interaksjon av molekyler av et stoff, jo større er lydhastigheten, derfor lydhastigheten i en væske, som igjen overstiger lydhastigheten i en gass. For eksempel i sjøvann lydhastighet 1513 m/s. I stål, hvor tverrgående og langsgående bølger kan forplante seg, er deres forplantningshastighet forskjellig. Tverrgående bølger forplante seg med en hastighet på 3300 m/s, og de langsgående med en hastighet på 6600 m/s.

Lydhastigheten i ethvert medium beregnes med formelen:

hvor β er den adiabatiske komprimerbarheten til mediet; ρ - tetthet.

Lover for forplantning av lydbølger

De grunnleggende lovene for lydutbredelse inkluderer lovene for dets refleksjon og brytning ved grensene til forskjellige medier, samt diffraksjon av lyd og spredning i nærvær av hindringer og inhomogeniteter i mediet og ved grensesnittene mellom media.

Omfanget av lydutbredelse påvirkes av lydabsorpsjonsfaktoren, det vil si den irreversible overgangen av lydbølgeenergi til andre typer energi, spesielt varme. En viktig faktor er også strålingsretningen og lydforplantningshastigheten, som avhenger av mediet og dets spesifikke tilstand.

Fra en lydkilde forplanter akustiske bølger seg i alle retninger. Hvis en lydbølge passerer gjennom et relativt lite hull, sprer den seg i alle retninger, og beveger seg ikke i en rettet stråle. For eksempel høres gatelyder som trenger gjennom et åpent vindu inn i et rom på alle punkter, og ikke bare på motsatt side av vinduet.

Arten av forplantningen av lydbølger nær en hindring avhenger av forholdet mellom størrelsen på hindringen og bølgelengden. Hvis størrelsen på hindringen er liten sammenlignet med bølgelengden, så flyter bølgen rundt denne hindringen og sprer seg i alle retninger.

Lydbølger, som trenger inn fra et medium til et annet, avviker fra sin opprinnelige retning, det vil si at de brytes. Brytningsvinkelen kan være større eller mindre enn innfallsvinkelen. Det kommer an på hvilket medium lyden trenger inn i. Hvis lydhastigheten i det andre mediet er større, vil brytningsvinkelen være større enn innfallsvinkelen, og omvendt.

Når du møter en hindring på vei, reflekteres lydbølger fra den i henhold til en strengt definert regel - refleksjonsvinkelen er lik innfallsvinkelen - begrepet ekko henger sammen med dette. Hvis lyd reflekteres fra flere overflater med forskjellige avstander, oppstår det flere ekko.

Lyd forplanter seg i form av en divergerende sfærisk bølge som fyller et stadig større volum. Når avstanden øker, svekkes vibrasjonene av partiklene i mediet og lyden forsvinner. Det er kjent at for å øke overføringsområdet, må lyden konsentreres i en gitt retning. Når vi for eksempel ønsker å bli hørt, legger vi håndflatene til munnen eller bruker en megafon.

Diffraksjon, det vil si bøying av lydstråler, har stor innflytelse på lydutbredelsen. Jo mer heterogent mediet er, desto mer bøyes lydstrålen og følgelig desto kortere er lydforplantningsområdet.

Egenskaper til lyd og dens egenskaper

Grunnleggende fysiske egenskaper lyd - frekvens og intensitet av vibrasjoner. De påvirker folks auditive oppfatning.

Svingningsperioden er tiden der en fullstendig svingning oppstår. Et eksempel kan gis på en svingende pendel, når den beveger seg fra den ytterste venstreposisjonen til den ytterste høyre og går tilbake til sin opprinnelige posisjon.

Oscillasjonsfrekvens er antall komplette svingninger (perioder) per sekund. Denne enheten kalles hertz (Hz). Jo høyere vibrasjonsfrekvens, jo høyere lyd hører vi, det vil si at lyden har høyere tonehøyde. I samsvar med akseptert internasjonalt system enheter kalles 1000 Hz kilohertz (kHz), og 1 000 000 kalles megahertz (MHz).

Frekvensfordeling: hørbare lyder – innenfor 15Hz-20kHz, infralyder – under 15Hz; ultralyd - innen 1,5 (104 - 109 Hz; hyperlyd - innen 109 - 1013 Hz.

Det menneskelige øret er mest følsomt for lyder med frekvenser mellom 2000 og 5000 kHz. Den største hørselsstyrken observeres i alderen 15-20 år. Med alderen blir hørselen dårligere.

Begrepet bølgelengde er assosiert med perioden og frekvensen til svingninger. Lydbølgelengden er avstanden mellom to påfølgende kondensasjoner eller sjeldenheter av mediet. Ved å bruke eksemplet med bølger som forplanter seg på vannoverflaten, er dette avstanden mellom to topper.

Lyder er også forskjellige i klangfarge. Lydens hovedtone er akkompagnert av sekundære toner, som alltid er høyere i frekvens (overtoner). Timbre er en kvalitativ egenskap ved lyd. Jo flere overtoner som er lagt over hovedtonen, jo "saftigere" er lyden musikalsk.

Den andre hovedkarakteristikken er amplituden til svingninger. Dette er det største avviket fra likevektsposisjonen under harmoniske vibrasjoner. Ved å bruke eksemplet med en pendel, er dens maksimale avvik til den ytterste venstre posisjonen, eller til den ytterste høyre posisjonen. Amplituden til vibrasjonene bestemmer intensiteten (styrken) til lyden.

Lydens styrke, eller dens intensitet, bestemmes av mengden akustisk energi som strømmer i løpet av ett sekund gjennom et område på en kvadratcentimeter. Følgelig avhenger intensiteten av akustiske bølger av størrelsen på det akustiske trykket som skapes av kilden i mediet.

Lydstyrke er igjen relatert til lydens intensitet. Jo større intensiteten på lyden er, jo høyere er den. Disse konseptene er imidlertid ikke likeverdige. Lydstyrke er et mål på styrken til den auditive følelsen forårsaket av en lyd. Lyd av samme intensitet kan skape forskjellige folk auditiv persepsjon som er ulik i volum. Hver person har sin egen hørselsgrense.

En person slutter å høre lyder med veldig høy intensitet og oppfatter dem som en følelse av press og til og med smerte. Denne lydintensiteten kalles smerteterskelen.

Effekten av lyd på menneskelige hørselsorganer

De menneskelige hørselsorganene er i stand til å oppfatte vibrasjoner med en frekvens fra 15-20 hertz til 16-20 tusen hertz. Mekaniske vibrasjoner med de angitte frekvensene kalles lyd eller akustisk (akustikk er studiet av lyd). Den største hørselsstyrken observeres i alderen 15-20 år. Med alderen blir hørselen dårligere. Hos en person under 40 år er den største følsomheten i området 3000 Hz, fra 40 til 60 år - 2000 Hz, over 60 år - 1000 Hz. I området opptil 500 Hz er vi i stand til å skille en reduksjon eller økning i frekvens på til og med 1 Hz. Ved høyere frekvenser blir høreapparatene våre mindre følsomme for så små endringer i frekvensen. Så etter 2000 Hz kan vi bare skille en lyd fra en annen når forskjellen i frekvens er minst 5 Hz. Med en mindre forskjell vil lydene virke like for oss. Imidlertid er det nesten ingen regler uten unntak. Det er mennesker som har uvanlig god hørsel. En begavet musiker kan oppdage en endring i lyden med bare en brøkdel av en vibrasjon.

Det ytre øret består av pinna og hørselskanalen, som forbinder den med trommehinnen. Hovedfunksjonen til det ytre øret er å bestemme retningen til lydkilden. Hørselskanalen, som er et to centimeter langt rør som smalner innover, beskytter de indre delene av øret og spiller rollen som en resonator. Hørselskanalen ender med trommehinnen, en membran som vibrerer under påvirkning av lydbølger. Det er her, på ytterkanten av mellomøret, transformasjonen av objektiv lyd til subjektiv skjer. Bak trommehinnen er det tre små sammenkoblede bein: malleus, incus og stigbøylen, gjennom hvilke vibrasjoner overføres til det indre øret.

Der, i hørselsnerven, blir de omdannet til elektriske signaler. Det lille hulrommet, der hammeren, incusen og stapes er plassert, er fylt med luft og koblet til munnhulen med Eustachian-røret. Takket være sistnevnte opprettholdes likt trykk på innsiden og yttersiden av trommehinnen. Vanligvis er Eustachian-røret lukket, og åpnes bare når det er en plutselig endring i trykket (gjesping, svelging) for å utjevne det. Hvis en persons Eustachian-rør er lukket, for eksempel på grunn av forkjølelse, utjevnes ikke trykket og personen føler smerte i ørene. Deretter overføres vibrasjonene fra trommehinnen til det ovale vinduet, som er begynnelsen på det indre øret. Kraften som virker på trommehinnen er lik produktet av trykk og arealet av trommehinnen. Men de virkelige mysteriene med å høre begynner med det ovale vinduet. Lydbølger beveger seg gjennom væsken (perilymfen) som fyller sneglehuset. Dette organet i det indre øret, formet som et sneglehus, er tre centimeter langt og er delt langs hele lengden av en skillevegg i to deler. Lydbølger når skilleveggen, går rundt den og sprer seg så mot nesten samme sted der de først berørte skilleveggen, men på den andre siden. Sneglehusets skillevegg består av en hovedmembran, som er veldig tykk og tett. Lydvibrasjoner skaper bølgelignende krusninger på overflaten, med rygger for forskjellige frekvenser som ligger i svært spesifikke områder av membranen. Mekaniske vibrasjoner omdannes til elektriske i et spesielt organ (corti-organ), plassert ovenfor øverste del hovedmembran. Over organet til Corti er den tektoriale membranen. Begge disse organene er nedsenket i en væske som kalles endolymfe og er separert fra resten av sneglehuset av Reissners membran. Hårene som vokser fra orgelet til Corti trenger nesten gjennom den tektorielle membranen, og når lyd oppstår kommer de i kontakt - lyden konverteres, nå er den kodet i form av elektriske signaler. Spiller en betydelig rolle i å forbedre vår evne til å oppfatte lyder. huddekke og hodeskallebein, på grunn av deres gode ledningsevne. Hvis du for eksempel legger øret til skinnen, kan bevegelsen til et tog som nærmer seg oppdages lenge før det dukker opp.

Effekten av lyd på menneskekroppen

I løpet av de siste tiårene har antallet ulike typer biler og andre støykilder, spredningen av bærbare radioer og båndopptakere, ofte skrudd på høyt volum, og lidenskapen for høy populærmusikk økt kraftig. Det har blitt lagt merke til at i byer hvert 5.-10. år øker støynivået med 5 dB (desibel). Det bør huskes at for fjerne menneskelige forfedre var støy et alarmsignal, som indikerte muligheten for fare. Samtidig ble de sympatiske binyrene og kardiovaskulære systemene, gassutvekslingen raskt aktivert, og andre typer metabolisme endret seg (blodsukker og kolesterolnivå økte), og forberedte kroppen på kamp eller flukt. Selv om denne hørselsfunksjonen i det moderne mennesket har mistet en slik praktisk betydning, har de "vegetative reaksjonene i kampen for tilværelsen" blitt bevart. Selv kortvarig støy på 60-90 dB forårsaker således en økning i utskillelsen av hypofysehormoner, stimulerer produksjonen av mange andre hormoner, spesielt katekolaminer (adrenalin og noradrenalin), økt hjertefunksjon, innsnevrede blodårer, økt arterielt trykk(HELVETE). Det ble bemerket at den mest uttalte økningen i blodtrykk er observert hos pasienter med hypertensjon og personer med en arvelig disposisjon for det. Under påvirkning av støy forstyrres hjerneaktiviteten: arten av elektroencefalogrammet endres, persepsjonens skarphet og mental ytelse reduseres. Forverring av fordøyelsen ble notert. Det er kjent at langvarig eksponering for støyende omgivelser fører til hørselstap. Avhengig av individuell følsomhet, vurderer folk støy ulikt som ubehagelig og forstyrrende. Samtidig kan musikk og tale som interesserer lytteren, selv ved 40-80 dB, relativt enkelt tolereres. Vanligvis oppfatter hørselen vibrasjoner i området 16-20 000 Hz (svingninger per sekund). Det er viktig å understreke at ubehagelige konsekvenser ikke bare forårsakes av overdreven støy i det hørbare vibrasjonsområdet: ultra- og infralyd i områder som ikke oppfattes av menneskelig hørsel (over 20 tusen Hz og under 16 Hz) forårsaker også nervøs spenning, ubehag, svimmelhet og endringer i aktivitet Indre organer, spesielt nerve- og kardiovaskulærsystemet. Det har blitt funnet at innbyggere i områder som ligger nær store internasjonale flyplasser har en tydelig høyere forekomst av hypertensjon enn de som bor i et roligere område i samme by. Overdreven støy (over 80 dB) påvirker ikke bare hørselsorganene, men også andre organer og systemer (sirkulasjons-, fordøyelses-, nervøs, etc.), vitale prosesser blir forstyrret, energimetabolisme begynner å seire over plast, noe som fører til for tidlig aldring av kroppen.

Med disse observasjonene og oppdagelsene begynte det å dukke opp metoder for målrettet påvirkning på mennesker. Du kan påvirke sinnet og oppførselen til en person på forskjellige måter, hvorav en krever spesialutstyr (teknotroniske teknikker, zombifisering.).

Lydisolering

Graden av støyskjerming av bygninger bestemmes først og fremst av tillatte støystandarder for lokaler til et gitt formål. De normaliserte parameterne for konstant støy ved designpunkter er lydtrykknivåer L, dB, oktavfrekvensbånd med geometriske gjennomsnittsfrekvenser 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. For omtrentlige beregninger er det tillatt å bruke lydnivåer LA, dBA. De normaliserte parametrene for ikke-konstant støy ved designpunkter er ekvivalente lydnivåer LA eq, dBA, og maksimale lydnivåer LA max, dBA.

Tillatte lydtrykknivåer (ekvivalente lydtrykknivåer) er standardisert av SNiP II-12-77 "Noise Protection".

Det bør tas i betraktning at tillatte støynivåer fra eksterne kilder i lokaler er etablert med forbehold om standard ventilasjon av lokaler (for boliglokaler, avdelinger, klasserom - med åpne ventiler, akterspeil, smale vindusramme).

Luftbåren lydisolasjon er demping av lydenergi når den overføres gjennom et kabinett.

De regulerte parametrene for lydisolering av omsluttende konstruksjoner av boliger og offentlige bygninger, samt hjelpebygg og lokaler til industribedrifter er luftbåren støyisolasjonsindeksen til den omsluttende strukturen Rw, dB og indeksen for redusert støtstøynivå under taket .

Bråk. Musikk. Tale.

Sett fra hørselsorganenes oppfatning av lyder, kan de hovedsakelig deles inn i tre kategorier: støy, musikk og tale. Dette er forskjellige områder av lydfenomener som har informasjon spesifikk for en person.

Støy er en tilfeldig kombinasjon stor kvantitet lyder, det vil si sammenslåingen av alle disse lydene til én uenig stemme. Støy anses å være en kategori av lyder som forstyrrer eller irriterer en person.

Folk tåler bare en viss mengde støy. Men hvis det går en time eller to og støyen ikke stopper, vises spenning, nervøsitet og til og med smerte.

Lyd kan drepe en person. I middelalderen var det til og med en slik henrettelse da en person ble satt under en bjelle og de begynte å slå den. Gradvis ble mannen drept av klokkene. Men dette var i middelalderen. I dag har supersoniske fly dukket opp. Hvis et slikt fly flyr over byen i 1000-1500 meters høyde, vil vinduene i husene sprekke.

Musikk er et spesielt fenomen i lydens verden, men i motsetning til tale formidler den ikke presise semantiske eller språklige betydninger. Følelsesmessig metning og hyggelige musikalske assosiasjoner begynner i tidlig barndom, når barnet fortsatt har verbal kommunikasjon. Rytmer og sang forbinder ham med moren, og sang og dans er et element av kommunikasjon i spill. Musikkens rolle i menneskelivet er så stor at i fjor medisin tilskriver helbredende egenskaper til det. Ved hjelp av musikk kan du normalisere biorytmer og sikre et optimalt aktivitetsnivå i det kardiovaskulære systemet. Men du må bare huske hvordan soldater går i kamp. Fra uminnelige tider var sangen en uunnværlig egenskap ved en soldats marsj.

Infralyd og ultralyd

Kan vi kalle noe vi ikke kan høre lyd? Så hva om vi ikke hører? Er disse lydene utilgjengelige for noen eller noe annet?

For eksempel kalles lyder med en frekvens under 16 hertz infralyd.

Infralyd er elastiske vibrasjoner og bølger med frekvenser som ligger under frekvensområdet som er hørbart for mennesker. Vanligvis tas 15-4 Hz som den øvre grensen for infralydområdet; Denne definisjonen er betinget, siden med tilstrekkelig intensitet forekommer auditiv persepsjon også ved frekvenser på noen få Hz, selv om sensasjonens tonale natur forsvinner og bare individuelle svingningssykluser kan skilles. Den nedre frekvensgrensen for infralyd er usikker. Det nåværende studieområdet strekker seg ned til omtrent 0,001 Hz. Dermed dekker utvalget av infralydfrekvenser omtrent 15 oktaver.

Infrasoniske bølger forplanter seg i luft og vannmiljø, så vel som i jordskorpen. Infralyd inkluderer også lavfrekvente vibrasjoner fra store strukturer, spesielt kjøretøy og bygninger.

Og selv om ørene våre ikke "fanger" slike vibrasjoner, oppfatter en person på en eller annen måte dem. Samtidig opplever vi ubehagelige og noen ganger forstyrrende opplevelser.

Det har lenge vært lagt merke til at noen dyr opplever en følelse av fare mye tidligere enn mennesker. De reagerer på forhånd på en fjern orkan eller et forestående jordskjelv. På den annen side har forskere oppdaget at under katastrofale hendelser i naturen oppstår infralyd - lavfrekvente luftvibrasjoner. Dette ga opphav til hypoteser om at dyr, takket være sin skarpe luktesans, oppfatter slike signaler tidligere enn mennesker.

Dessverre genereres infralyd av mange maskiner og industrielle installasjoner. Hvis for eksempel det skjer i en bil eller et fly, blir pilotene eller sjåførene etter en tid engstelige, de blir raskere slitne, og dette kan være årsaken til en ulykke.

Infrasoniske maskiner lager støy, og da er det vanskeligere å jobbe med dem. Og alle rundt vil ha det vanskelig. Det er ikke bedre hvis ventilasjonen i et bolighus "surrer" av infralyd. Det ser ut til å være uhørbart, men folk blir irriterte og kan til og med bli syke. En spesiell "test" som enhver enhet må bestå lar deg bli kvitt infralyd-motganger. Hvis den "fonerer" i infralydsonen, vil den ikke få tilgang til folk.

Hva kalles en veldig høy lyd? Et slikt knirk som er utilgjengelig for våre ører? Dette er ultralyd. Ultralyd er elastiske bølger med frekvenser fra omtrent (1,5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) til 109 Hz (1 GHz); området med frekvensbølger fra 109 til 1012 – 1013 Hz kalles vanligvis hyperlyd. Basert på frekvens , ultralyd er praktisk delt inn i 3 områder: lavfrekvent ultralyd (1,5 (104 - 105 Hz), mellomfrekvens ultralyd (105 - 107 Hz), høyfrekvent ultralyd (107 - 109 Hz). Hvert av disse områdene er karakterisert ved sine egne spesifikke egenskaper for generasjon, mottak, forplantning og anvendelse.

I sin fysiske natur er ultralyd elastiske bølger, og i dette er det ikke forskjellig fra lyd, derfor er frekvensgrensen mellom lyd- og ultralydbølger vilkårlig. På grunn av høyere frekvenser og derfor korte bølgelengder, oppstår imidlertid en rekke trekk ved ultralydspredning.

På grunn av den korte bølgelengden til ultralyd, bestemmes dens natur først og fremst av mediets molekylære struktur. Ultralyd i gass, og spesielt i luft, forplanter seg med høy demping. Væsker og faste stoffer er som regel gode ledere av ultralyd, dempningen i dem er mye mindre.

Det menneskelige øret er ikke i stand til å oppfatte ultralydbølger. Imidlertid aksepterer mange dyr det fritt. Dette er blant annet hunder som er så kjent for oss. Men dessverre, hunder kan ikke "bjeffe" med ultralyd. Og her flaggermusene og delfiner har den fantastiske evnen til å både sende ut og motta ultralyd.

Hyperlyd er elastiske bølger med frekvenser fra 109 til 1012 – 1013 Hz. I sin fysiske natur er hyperlyd ikke forskjellig fra lyd og ultralydbølger. På grunn av høyere frekvenser og derfor kortere bølgelengder enn innen ultralyd, blir interaksjonene av hyperlyd med kvasipartikler i mediet - med ledningselektroner, termiske fononer, etc. - også ofte representert som en strømning av kvasipartikler - fononer.

Frekvensområdet til hyperlyd tilsvarer frekvensene til elektromagnetiske svingninger i desimeter-, centimeter- og millimeterområdene (de såkalte ultrahøye frekvensene). Frekvens 109 Hz i luft ved normalt atmosfærisk trykk og romtemperatur må være av samme størrelsesorden som den frie banen til molekyler i luft under samme forhold. Imidlertid kan elastiske bølger forplante seg i et medium bare hvis bølgelengden deres er merkbar lengre fri bane for partikler i gasser eller større interatomære avstander i væsker og faste stoffer. Derfor kan hypersoniske bølger ikke forplante seg i gasser (spesielt i luft) ved normalt atmosfærisk trykk. I væsker er dempningen av hyperlyd svært høy og forplantningsområdet er kort. Hyperlyd forplanter seg relativt godt i faste stoffer - enkeltkrystaller, spesielt ved lave temperaturer. Men selv under slike forhold er hyperlyd i stand til å reise en avstand på bare 1, maksimalt 15 centimeter.

Lyd er mekaniske vibrasjoner som forplanter seg i elastiske medier - gasser, væsker og faste stoffer, oppfattet av hørselsorganene.

Ved hjelp av spesielle instrumenter kan du se forplantningen av lydbølger.

Lydbølger kan skade menneskers helse og omvendt bidra til å kurere plager, det avhenger av typen lyd.

Det viser seg at det er lyder som ikke oppfattes av det menneskelige øret.

Bibliografi

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. Fysikk 9. klasse

Kasyanov V. A. Fysikk 10. klasse

Leonov A. A "Jeg utforsker verden" Det. leksikon. Fysikk

Kapittel 2. Akustisk støy og dens påvirkning på mennesker

Formål: Å studere effekten av akustisk støy på menneskekroppen.

Introduksjon

Verden rundt oss er Nydelig verden lyder. Stemmer fra mennesker og dyr, musikk og lyden av vinden, og fuglesang høres rundt oss. Folk overfører informasjon gjennom tale og oppfatter den gjennom hørsel. For dyr er lyd ikke mindre viktig, og på noen måter enda viktigere, fordi hørselen deres er mer akutt utviklet.

Fra et fysikksynspunkt er lyd mekaniske vibrasjoner som forplanter seg i et elastisk medium: vann, luft, faste stoffer osv. En persons evne til å oppfatte lydvibrasjoner og lytte til dem gjenspeiles i navnet på studiet av lyd - akustikk (fra gresk akustikos - hørbar, auditiv). Fornemmelsen av lyd i hørselsorganene våre oppstår på grunn av periodiske endringer i lufttrykket. Lydbølger med stor amplitude av lydtrykksendringer oppfattes av det menneskelige øret som høye lyder, og med en liten amplitude av lydtrykksendringer - som stille lyder. Volumet på lyden avhenger av amplituden til vibrasjonene. Volumet til en lyd avhenger også av dens varighet og på individuelle egenskaper lytter.

Lydvibrasjoner høy frekvens kalles høye lyder, lavfrekvente lydvibrasjoner kalles lavfrekvente lyder.

De menneskelige hørselsorganene er i stand til å oppfatte lyder med frekvenser fra omtrent 20 Hz til 20 000 Hz. Langsgående bølger i et medium med en trykkendringsfrekvens på mindre enn 20 Hz kalles infralyd, og med en frekvens på mer enn 20 000 Hz - ultralyd. Det menneskelige øret oppfatter ikke infralyd og ultralyd, det vil si at det ikke hører. Det skal bemerkes at de angitte grensene for lydområdet er vilkårlige, siden de avhenger av folks alder og de individuelle egenskapene til lydapparatet deres. Vanligvis, med alderen, reduseres den øvre frekvensgrensen for oppfattede lyder betydelig - noen eldre mennesker kan høre lyder med frekvenser som ikke overstiger 6000 Hz. Barn, tvert imot, kan oppfatte lyder hvis frekvens er litt høyere enn 20 000 Hz.

Vibrasjoner med frekvenser større enn 20 000 Hz eller mindre enn 20 Hz høres av noen dyr.

Emnet for studiet av fysiologisk akustikk er selve hørselsorganet, dets struktur og handling. Arkitektonisk akustikk studerer lydens utbredelse i rom, størrelser og formers innflytelse på lyd, og egenskapene til materialene som vegger og tak er dekket med. Dette refererer til den auditive oppfatningen av lyd.

Det er også musikalsk akustikk, som studerer musikkinstrumenter og forutsetningene for at de skal låte best. Fysisk akustikk omhandler studiet av lydvibrasjoner i seg selv, og har nylig omfavnet vibrasjoner som ligger utenfor hørbarhetsgrensene (ultraakustikk). Den bruker mye en rekke metoder for å konvertere mekaniske vibrasjoner til elektriske og omvendt (elektroakustikk).

Historisk referanse

Lyder begynte å bli studert i antikken, fordi mennesker er preget av interesse for alt nytt. De første akustiske observasjonene ble gjort på 600-tallet f.Kr. Pythagoras etablerte en forbindelse mellom tonehøyden til en tone og den lange strengen eller pipen som produserer lyden.

På 400-tallet f.Kr. var Aristoteles den første som korrekt forsto hvordan lyd beveger seg gjennom luften. Han sa at en klingende kropp forårsaker kompresjon og utsletting av luft, han forklarte ekkoet med refleksjon av lyd fra hindringer.

På 1400-tallet formulerte Leonardo da Vinci prinsippet om uavhengighet av lydbølger fra forskjellige kilder.

I 1660 beviste Robert Boyles eksperimenter at luft er en leder av lyd (lyd beveger seg ikke i et vakuum).

I 1700-1707 Joseph Saveurs memoarer om akustikk ble utgitt av Paris Academy of Sciences. I dette memoaret undersøker Saveur et fenomen som er velkjent for orgeldesignere: hvis to piper av et orgel produserer to lyder samtidig, bare litt forskjellige i tonehøyde, høres periodiske forsterkninger av lyden, som ligner på trommerullen . Saveur forklarte dette fenomenet med det periodiske sammentreffet av vibrasjoner av begge lydene. Hvis for eksempel en av to lyder tilsvarer 32 vibrasjoner per sekund, og den andre tilsvarer 40 vibrasjoner, så faller slutten av den fjerde vibrasjonen av den første lyden sammen med slutten av den femte vibrasjonen til den andre lyden og dermed lyden forsterkes. Fra orgelpiper gikk Saveur videre til den eksperimentelle studien av strengvibrasjoner, og observerte nodene og antinodene til vibrasjoner (disse navnene, som fortsatt eksisterer i vitenskapen, ble introdusert av ham), og la også merke til at når strengen er opphisset, sammen med hovedtonen, andre toner lyder, lengden hvis bølger er ½, 1/3, ¼,. fra den viktigste. Han kalte disse tonene de høyeste harmoniske tonene, og dette navnet var bestemt til å forbli i vitenskapen. Til slutt var Saveur den første som prøvde å bestemme grensen for oppfatning av vibrasjoner som lyder: for lave lyder indikerte han en grense på 25 vibrasjoner per sekund, og for høye lyder - 12 800, Newton, basert på disse eksperimentelle verkene til Saveur , ga den første beregningen av lydens bølgelengde og kom til den konklusjonen, nå velkjent i fysikk, at for ethvert åpent rør er bølgelengden til den utsendte lyden lik to ganger lengden på røret.

Lydkilder og deres natur

Felles for alle lyder er at kroppene som genererer dem, dvs. lydkildene, vibrerer. Alle er kjent med lydene som oppstår fra bevegelsen av lær strukket over en tromme, bølger av havbrenninger og grener svaiet av vinden. De er alle forskjellige fra hverandre. "Farging" av hver separat lyd avhenger strengt tatt av bevegelsen den oppstår ved. Så hvis den oscillerende bevegelsen er ekstremt rask, inneholder lyden høyfrekvente vibrasjoner. En mindre rask oscillerende bevegelse gir en lavere frekvens lyd. Ulike eksperimenter indikerer at enhver lydkilde nødvendigvis vibrerer (selv om disse vibrasjonene oftest ikke er merkbare for øyet). For eksempel oppstår lyden av stemmene til mennesker og mange dyr som et resultat av vibrasjoner i stemmebåndene deres, lyden av blåsemusikkinstrumenter, lyden av en sirene, vindens fløyte og lyden av torden. ved vibrasjoner av luftmasser.

Men ikke alle oscillerende kropper er en kilde til lyd. For eksempel gir en oscillerende vekt opphengt i en tråd eller fjær ingen lyd.

Frekvensen som svingningene gjentar måles i hertz (eller sykluser per sekund); 1Hz er frekvensen til en slik periodisk oscillasjon, perioden er 1s. Merk at frekvens er egenskapen som gjør at vi kan skille en lyd fra en annen.

Forskning har vist at det menneskelige øret er i stand til å oppfatte som lyd mekaniske vibrasjoner av kropper som forekommer med en frekvens fra 20 Hz til 20 000 Hz. Med veldig raske, mer enn 20 000 Hz eller veldig sakte, mindre enn 20 Hz, hører vi ikke lydvibrasjoner. Derfor trenger vi spesielle instrumenter for å ta opp lyder som ligger utenfor frekvensområdet som oppfattes av det menneskelige øret.

Hvis hastigheten på den oscillerende bevegelsen bestemmer frekvensen til lyden, bestemmer størrelsen (størrelsen på rommet) volumet. Hvis et slikt hjul roteres med høy hastighet, vil en høyfrekvent tone produseres, en langsommere rotasjon vil produsere en lavere frekvenstone. Dessuten, jo mindre tennene på hjulet er (som vist med den stiplede linjen), jo svakere er lyden, og jo større tennene er, det vil si jo mer de tvinger platen til å bøye seg, jo høyere blir lyden. Dermed kan vi merke oss en annen karakteristikk av lyd - volumet (intensitet).

Det er umulig å ikke nevne en slik egenskap ved lyd som kvalitet. Kvalitet er nært knyttet til struktur, som kan variere fra altfor kompleks til ekstremt enkel. Tonen til en stemmegaffel støttet av en resonator har en veldig enkel struktur, siden den inneholder bare en frekvens, hvis verdi avhenger utelukkende av utformingen av stemmegaffelen. I dette tilfellet kan lyden av en stemmegaffel være både sterk og svak.

Det er mulig å lage komplekse lyder, så for eksempel inneholder mange frekvenser lyden av en orgelakkord. Selv lyden av en mandolinstreng er ganske kompleks. Dette skyldes det faktum at en strukket streng vibrerer ikke bare med den viktigste (som en stemmegaffel), men også med andre frekvenser. De genererer ekstra toner (harmoniske), hvis frekvenser er et heltall ganger høyere enn frekvensen til grunntonen.

Konseptet med frekvens er upassende å bruke på støy, selv om vi kan snakke om noen områder av dens frekvenser, siden de er det som skiller en støy fra en annen. Støyspekteret kan ikke lenger representeres av en eller flere linjer, som i tilfellet med et monokromatisk signal eller en periodisk bølge som inneholder mange harmoniske. Det er avbildet som en hel stripe

Frekvensstrukturen til enkelte lyder, spesielt musikalske, er slik at alle overtoner er harmoniske i forhold til grunntonen; i slike tilfeller sies lyder å ha en tonehøyde (bestemt av frekvensen til grunntonen). De fleste lyder er ikke så melodiske at de ikke har heltallsforholdet mellom frekvenser som er karakteristiske for musikalske lyder. Disse lydene ligner i struktur på støy. Derfor, for å oppsummere det som er sagt, kan vi si at lyd er preget av volum, kvalitet og høyde.

Hva skjer med lyd etter at den oppstår? Hvordan når det øret vårt, for eksempel? Hvordan er det fordelt?

Vi oppfatter lyd med øret. Mellom lydlegemet (lydkilden) og øret (lydmottakeren) er det et stoff som overfører lydvibrasjoner fra lydkilden til mottakeren. Oftest er dette stoffet luft. Lyd kan ikke bevege seg i luftløse rom. Akkurat som bølger ikke kan eksistere uten vann. Eksperimenter bekrefter denne konklusjonen. La oss vurdere en av dem. Plasser en bjelle under luftpumpeklokken og slå den på. Så begynner de å pumpe ut luften. Etter hvert som luften blir tynnere, blir lyden hørbar svakere og svakere og forsvinner til slutt nesten helt. Når jeg begynner å slippe luft under klokken igjen, blir lyden av klokken igjen hørbar.

Selvfølgelig reiser lyd ikke bare i luften, men også i andre kropper. Dette kan også verifiseres eksperimentelt. Selv en lyd så svak som tikken fra et lommeur som ligger i den ene enden av bordet kan tydelig høres når man legger øret til den andre enden av bordet.

Det er velkjent at lyd overføres over lange avstander over bakken og spesielt over jernbaneskinner. Ved å plassere øret mot skinnen eller bakken, kan du høre lyden av et vidtrekkende tog eller trampet fra en galopperende hest.

Hvis vi slår en stein mot en stein mens vi er under vann, vil vi tydelig høre lyden av støtet. Følgelig går lyd også i vann. Fisk hører fottrinn og stemmer fra folk i kysten, dette er godt kjent for fiskere.

Eksperimenter viser at forskjellige faste stoffer leder lyd på forskjellige måter. Elastiske legemer er gode ledere av lyd. De fleste metaller, tre, gasser og væsker er elastiske kropper og leder derfor godt lyd.

Myke og porøse kropper er dårlige ledere av lyd. Når for eksempel en klokke er i en lomme, er den omgitt av mykt stoff, og vi hører ikke at den tikker.

Forresten, forplantningen av lyd i faste stoffer er relatert til det faktum at et eksperiment med en bjelle plassert under en hette i lang tid virket ikke særlig overbevisende. Faktum er at eksperimentørene ikke isolerte klokken godt nok, og lyden ble hørt selv når det ikke var luft under panseret, siden vibrasjonene ble overført gjennom ulike tilkoblinger av installasjonen.

I 1650 konkluderte Athanasius Kirch'er og Otto Hücke, basert på et eksperiment med en klokke, at luft ikke var nødvendig for lydforplantning. Og bare ti år senere beviste Robert Boyle overbevisende det motsatte. Lyd i luften, for eksempel, overføres av langsgående bølger, det vil si vekslende kondensering og sjeldne luft som kommer fra lydkilden. Men siden rommet rundt oss, i motsetning til den todimensjonale overflaten av vann, er tredimensjonalt, forplanter lydbølger seg ikke i to, men i tre retninger - i form av divergerende sfærer.

Lydbølger, som alle andre mekaniske bølger, forplanter seg ikke gjennom rommet umiddelbart, men med en viss hastighet. De enkleste observasjonene lar oss bekrefte dette. For eksempel, under et tordenvær, ser vi først lyn og hører først en tid senere torden, selv om vibrasjonene i luften, som vi oppfatter som lyd, oppstår samtidig med lynet. Faktum er at lysets hastighet er veldig høy (300 000 km/s), så vi kan anta at vi ser et blink i det øyeblikket det oppstår. Og lyden av torden, dannet samtidig med lynet, krever ganske merkbar tid for oss å reise avstanden fra opprinnelsesstedet til en observatør som står på bakken. Hvis vi for eksempel hører torden mer enn 5 sekunder etter at vi ser lyn, kan vi konkludere med at tordenværet er minst 1,5 km unna oss. Lydens hastighet avhenger av egenskapene til mediet som lyden beveger seg i. Forskere har utviklet ulike metoder for å bestemme lydhastigheten i ethvert miljø.

Lydens hastighet og dens frekvens bestemmer bølgelengden. Når vi observerer bølger i en dam, legger vi merke til at de utstrålende sirklene noen ganger er mindre og noen ganger større, med andre ord kan avstanden mellom bølgetopper eller bølgedaler variere avhengig av størrelsen på objektet som skapte dem. Ved å holde hånden lavt nok over vannoverflaten kan vi kjenne hvert sprut som passerer oss. Jo større avstanden er mellom påfølgende bølger, desto sjeldnere vil toppene deres berøre fingrene våre. Dette enkle eksperimentet lar oss konkludere med at når det gjelder bølger på vannoverflaten, for en gitt bølgeutbredelseshastighet, tilsvarer en høyere frekvens en mindre avstand mellom bølgetoppene, det vil si kortere bølger, og omvendt en lavere frekvens tilsvarer lengre bølger.

Det samme gjelder for lydbølger. Det faktum at en lydbølge passerer gjennom et bestemt punkt i rommet kan bedømmes ut fra trykkendringen på dette punktet. Denne endringen gjentar vibrasjonen av lydkildemembranen fullstendig. En person hører lyd fordi lydbølgen utøver varierende trykk på trommehinnen i øret. Når toppen av lydbølgen (eller området høytrykk) når øret vårt. Vi kjenner presset. Hvis områder med høyt trykk av en lydbølge følger hverandre raskt nok, vibrerer trommehinnen i øret raskt. Hvis toppene av lydbølgen henger betydelig etter hverandre, vil trommehinnen vibrere mye saktere.

Lydhastigheten i luft er en overraskende konstant verdi. Vi har allerede sett at lydens frekvens er direkte relatert til avstanden mellom toppene på lydbølgen, det vil si at det er et visst forhold mellom lydens frekvens og bølgelengden. Vi kan uttrykke dette forholdet slik: bølgelengde er lik hastighet delt på frekvens. En annen måte å si det på er at bølgelengden er omvendt proporsjonal med frekvensen, med en proporsjonalitetskoeffisient lik lydhastigheten.

Hvordan blir lyd hørbar? Når lydbølger kommer inn i øregangen, vibrerer de trommehinnen, mellomøret og det indre øret. Inn i væsken som fyller sneglehuset, påvirker luftbølger hårcellene inne i organet til Corti. Hørselsnerven overfører disse impulsene til hjernen, hvor de omdannes til lyder.

Støymåling

Støy er en ubehagelig eller uønsket lyd, eller et sett med lyder som forstyrrer oppfatningen av nyttige signaler, bryter stillheten, har en skadelig eller irriterende effekt på menneskekroppen og reduserer ytelsen.

I støyende områder opplever mange symptomer på støysyke: økt nervøs eksitabilitet, tretthet, høyt blodtrykk.

Støynivået måles i enheter,

Uttrykker graden av trykklyder, desibel. Dette presset oppfattes ikke uendelig. Et støynivå på 20-30 dB er praktisk talt ufarlig for mennesker - dette er en naturlig bakgrunnsstøy. Når det gjelder høye lyder, er den tillatte grensen her omtrent 80 dB. En lyd på 130 dB forårsaker allerede smerte hos en person, og 150 blir uutholdelig for ham.

Akustisk støy er tilfeldige lydvibrasjoner av ulik fysisk natur, preget av tilfeldige endringer i amplitude og frekvens.

Når en lydbølge, som består av kondensasjoner og sjeldnere luft, forplanter seg, endres trykket på trommehinnen. Enheten for trykk er 1 N/m2 og enheten for lydeffekt er 1 W/m2.

Hørselsterskelen er det minste lydvolumet som en person oppfatter. Det er forskjellig for forskjellige personer, og derfor anses hørselsterskelen konvensjonelt å være et lydtrykk lik 2x10"5 N/m2 ved 1000 Hz, tilsvarende en effekt på 10"12 W/m2. Det er med disse verdiene at den målte lyden sammenlignes.

For eksempel lydkraften til motorer under start jetfly lik 10 W/m2, det vil si at den overskrider terskelen med 1013 ganger. Operer med slike store tall ubehagelig. Om lyder med forskjellig lydstyrke sier de at den ene er høyere enn den andre, ikke så mange ganger, men med så mange enheter. Lydstyrkeenheten kalles Bel - etter oppfinneren av telefonen A. Bel (1847-1922). Lydstyrken måles i desibel: 1 dB = 0,1 B (Bel). En visuell representasjon av hvordan lydintensitet, lydtrykk og volumnivå henger sammen.

Oppfatningen av lyd avhenger ikke bare av dens kvantitative egenskaper (trykk og kraft), men også av dens kvalitet - frekvens.

Den samme lyden ved forskjellige frekvenser varierer i volum.

Noen mennesker kan ikke høre høyfrekvente lyder. Hos eldre mennesker synker således den øvre grensen for lydoppfatning til 6000 Hz. De hører for eksempel ikke knirking fra en mygg eller trill fra en cricket, som produserer lyder med en frekvens på rundt 20 000 Hz.

Den kjente engelske fysikeren D. Tyndall beskriver en av sine turer med en venn slik: «Engene på begge sider av veien vrimlet av insekter, som for mine ører fylte luften med sin skarpe summing, men vennen min hørte ikke. noe av dette - musikken til insektene fløy utover hørselsgrensene hans.»

Støynivåer

Lydstyrke – energinivået i lyd – måles i desibel. En hvisking tilsvarer omtrent 15 dB, raslingen av stemmer i et elevklasserom når omtrent 50 dB, og gatestøy under tung trafikk er omtrent 90 dB. Støy over 100 dB kan være uutholdelig for det menneskelige øret. Støy rundt 140 dB (som lyden av et jetfly som letter) kan være smertefullt for øret og skade trommehinnen.

For de fleste avtar hørselsskarphet med alderen. Dette forklares med at ørebeinene mister sin opprinnelige mobilitet, og derfor overføres ikke vibrasjoner til det indre øret. I tillegg kan ørebetennelser skade trommehinnen og påvirke funksjonen til ossiklene negativt. Hvis du opplever hørselsproblemer, bør du umiddelbart oppsøke lege. Noen typer døvhet er forårsaket av skade på det indre øret eller hørselsnerven. Hørselstap kan også være forårsaket av konstant støyeksponering (for eksempel i et fabrikkgulv) eller plutselige og svært høye lydutbrudd. Du bør være veldig forsiktig når du bruker personlige stereospillere, siden for høyt volum også kan forårsake døvhet.

Tillatt støy i lokalene

Når det gjelder støynivå, er det verdt å merke seg at et slikt konsept ikke er flyktig og uregulert fra et lovmessig synspunkt. I Ukraina gjelder derfor reglene som ble vedtatt tilbake i sovjettiden fortsatt i dag. Sanitære standarder tillatt støy i lokalene til boliger og offentlige bygg og i boligområder. I følge det angitte dokumentet, i boliglokaler skal det sikres at støynivået ikke overstiger 40 dB på dagtid og 30 dB om natten (fra 22.00 til 8.00).

Ofte inneholder støy viktig informasjon. En bil- eller motorsykkelracer lytter nøye til lydene fra motoren, chassiset og andre deler av et kjøretøy i bevegelse, fordi all uvedkommende støy kan være en forvarsel om en ulykke. Støy spiller en betydelig rolle innen akustikk, optikk, datateknologi og medisin.

Hva er støy? Det forstås som tilfeldige komplekse vibrasjoner av ulike fysiske natur.

Støyproblemet har eksistert lenge. Allerede i gamle tider forårsaket lyden av hjul på brosteinsgater søvnløshet for mange.

Eller kanskje problemet oppsto enda tidligere, da naboene i hulen begynte å krangle fordi en av dem banket for høyt mens de lagde en steinkniv eller øks?

Støyforurensning miljø vokser hele tiden. Hvis i 1948, når de undersøkte innbyggere i store byer, svarte 23% av de spurte bekreftende på spørsmålet om støy i leiligheten deres plaget dem, så i 1961 var tallet allerede 50%. Det siste tiåret har støynivået i byene økt 10-15 ganger.

Støy er en type lyd, selv om den ofte kalles "uønsket lyd". Samtidig, ifølge eksperter, er støyen fra en trikk estimert til 85-88 dB, en trolleybuss - 71 dB, en buss med en motoreffekt på mer enn 220 hk. Med. - 92 dB, mindre enn 220 l. Med. - 80-85 dB.

Forskere fra State University Ohio fant at personer som regelmessig blir utsatt for høye lyder er 1,5 ganger mer sannsynlig enn andre for å utvikle akustisk nevrom.

Akustisk nevrom er en godartet svulst som forårsaker hørselstap. Forskere undersøkte 146 pasienter med akustisk nevrom og 564 friske mennesker. De ble alle stilt spørsmål om hvor ofte de møtte høye lyder på minst 80 desibel (støy) trafikk). Spørreskjemaet tok hensyn til støy fra apparater, motorer, musikk, barneskrik, støy ved sportsbegivenheter, på barer og restauranter. Studiedeltakerne ble også spurt om de brukte hørselsvern. De som regelmessig hørte på høy musikk hadde 2,5 ganger økt risiko for å utvikle akustisk nevrom.

For de som utsettes for teknisk støy – 1,8 ganger. For folk som regelmessig hører på barn som skriker, er støyen på stadioner, restauranter eller barer 1,4 ganger høyere. Når du bruker hørselsvern er risikoen for å utvikle akustisk nevrom ikke større enn hos personer som ikke utsettes for støy i det hele tatt.

Påvirkning av akustisk støy på mennesker

Virkningen av akustisk støy på mennesker varierer:

A. Skadelig

Støy fører til utvikling av en godartet svulst

Langvarig støy påvirker hørselsorganet negativt, strekker trommehinnen, og reduserer dermed følsomheten for lyd. Det fører til forstyrrelse av aktiviteten til hjertet og leveren, og til utarming og overbelastning av nerveceller. Lyder og lyder med høy effekt påvirker høreapparatet, nervesentrene og kan forårsake smerte og sjokk. Slik fungerer støy.

Kunstige, menneskeskapte lyder. Det er de som påvirker negativt nervesystemet person. En av de mest skadelige bystøyene er støyen fra motorkjøretøyer på store motorveier. Det irriterer nervesystemet, så en person plages av angst og føler seg sliten.

B. Gunstig

Nyttige lyder inkluderer støy fra løv. Bølgesprut har en beroligende effekt på psyken vår. Den stille raslingen av løv, suset fra en bekk, den lette vannspruten og lyden av brenningene er alltid hyggelig for en person. De beroliger ham og lindrer stress.

C. Medisinsk

Den terapeutiske effekten på mennesker ved bruk av naturlydene oppsto blant leger og biofysikere som jobbet med astronauter tilbake på begynnelsen av 80-tallet av det tjuende århundre. I psykoterapeutisk praksis brukes naturlige lyder i behandling av ulike sykdommer som bistand. Psykoterapeuter bruker også såkalt "hvit støy". Dette er en slags susing, som vagt minner om lyden av bølger uten vannsprut. Leger tror at "hvit støy" beroliger og sover deg i søvn.

Effekten av støy på menneskekroppen

Men er det bare hørselsorganene som påvirkes av støy?

Studentene oppfordres til å finne ut av det ved å lese følgende utsagn.

1. Støy forårsaker for tidlig aldring. I tretti tilfeller av hundre reduserer støy den forventede levetiden til folk i store byer med 8-12 år.

2. Hver tredje kvinne og hver fjerde mann lider av nevroser forårsaket av økt støynivå.

3. Sykdommer som gastritt, magesår og tarmsår finnes oftest hos mennesker som bor og arbeider i støyende omgivelser. For popmusikere er magesår en yrkessykdom.

4. En tilstrekkelig sterk støy etter 1 minutt kan forårsake endringer i den elektriske aktiviteten i hjernen, som blir lik hjernens elektriske aktivitet hos pasienter med epilepsi.

5. Støy deprimerer nervesystemet, spesielt når det gjentas.

6. Under påvirkning av støy er det en vedvarende reduksjon i frekvensen og dybden av pusten. Noen ganger oppstår hjertearytmi og hypertensjon.

7. Under påvirkning av støy endres karbohydrat-, fett-, protein- og saltmetabolismen, noe som viser seg i endringer i den biokjemiske sammensetningen av blodet (blodsukkernivået synker).

Overdreven støy (over 80 dB) påvirker ikke bare hørselsorganene, men også andre organer og systemer (sirkulasjons-, fordøyelses-, nervøse, etc.), vitale prosesser blir forstyrret, energimetabolismen begynner å råde over plastisk metabolisme, noe som fører til for tidlig aldring av kroppen .

STØYPROBLEM

En stor by er alltid ledsaget av trafikkstøy. I løpet av de siste 25-30 årene, i større byer rundt om i verden, har støy økt med 12-15 dB (dvs. støyvolumet har økt med 3-4 ganger). Hvis det er en flyplass i byen, slik tilfellet er i Moskva, Washington, Omsk og en rekke andre byer, fører dette til flere overskridelser av det maksimalt tillatte nivået av lydstimuli.

Og fremdeles biltransport leder blant de viktigste støykildene i byen. Det er dette som forårsaker støy på opptil 95 dB på lydnivåmålerskalaen i hovedgatene i byene. Støynivået i stuer med lukkede vinduer mot motorveien er kun 10-15 dB lavere enn på gaten.

Støyen fra biler avhenger av mange årsaker: bilens merke, dens servicevennlighet, hastighet, kvalitet på veibanen, motorkraft osv. Støyen fra motoren øker kraftig når den starter og varmes opp. Når bilen beveger seg i første hastighet (opptil 40 km/t), er motorstøyen 2 ganger høyere enn støyen den lager ved andre hastighet. Når bilen bremser kraftig, øker også støyen betraktelig.

Avhengigheten av tilstanden til menneskekroppen av nivået av miljøstøy har blitt avslørt. Visse endringer i funksjonstilstanden til sentralnerve- og kardiovaskulærsystemet forårsaket av støy har blitt notert. Koronar hjertesykdom, hypertensjon og økte kolesterolnivåer i blodet er mer vanlig hos mennesker som bor i støyende områder. Støy forstyrrer søvnen betydelig, reduserer varigheten og dybden. Tiden det tar å sovne øker med en time eller mer, og etter å ha våknet føler folk seg slitne og har hodepine. Over tid blir alt dette til kronisk tretthet, svekker immunforsvaret, bidrar til utvikling av sykdommer og reduserer ytelsen.

Det antas nå at støy kan forkorte en persons forventede levetid med nesten 10 år. Det er flere og flere psykisk syke på grunn av økende lydstimuli har særlig sterk effekt på kvinner. Generelt har antallet hørselshemmede i byene økt, og hodepine og økt irritabilitet er blitt de vanligste fenomenene.

STØYFORURENSNING

Lyd og høyeffektstøy påvirker høreapparatet, nervesentrene og kan forårsake smerte og sjokk. Slik fungerer støy. Den stille raslingen av løv, murren fra en bekk, fuglestemmer, den lette vannspruten og lyden av brenningene er alltid hyggelig for en person. De beroliger ham og lindrer stress. Dette brukes i medisinske institusjoner, på kontorer psykologisk lindring. Naturstøyene i naturen blir stadig mer sjeldne, forsvinner helt eller overdøves av industri-, transport- og annen støy.

Langvarig støy påvirker hørselsorganet negativt, og reduserer følsomheten for lyd. Det fører til forstyrrelse av aktiviteten til hjertet og leveren, og til utarming og overbelastning av nerveceller. Svekkede celler i nervesystemet kan ikke koordinere arbeidet sitt godt nok ulike systemer kropp. Det er her forstyrrelser i deres virksomhet oppstår.

Vi vet allerede at støy på 150 dB er skadelig for mennesker. Det var ikke for ingenting at det i middelalderen var henrettelse under klokken. Klokkebrølet plaget og drepte sakte.

Hver person oppfatter støy forskjellig. Mye avhenger av alder, temperament, helse og miljøforhold. Støy har en akkumulerende effekt, det vil si akustiske irritasjoner, som samler seg i kroppen, presser nervesystemet i økende grad. Støy har en spesielt skadelig effekt på kroppens nevropsykiske aktivitet.

Støy forårsaker funksjonelle forstyrrelser i det kardiovaskulære systemet; har en skadelig effekt på de visuelle og vestibulære analysatorene; redusere refleksaktivitet som ofte forårsaker ulykker og skader.

Støy er snikende, dens skadelige effekter på kroppen oppstår usynlig, umerkelig, skade på kroppen oppdages ikke umiddelbart. I tillegg er menneskekroppen praktisk talt forsvarsløs mot støy.

I økende grad snakker leger om støysykdom, som først og fremst rammer hørselen og nervesystemet. Kilden til støyforurensning kan være en industribedrift eller transport. Tunge dumpere og trikker produserer spesielt høy lyd. Støy påvirker det menneskelige nervesystemet, og derfor iverksettes støyverntiltak i byer og virksomheter. Jernbane- og trikkelinjer og veier som godstransport passerer langs må flyttes fra de sentrale delene av byene til tynt befolkede områder og grøntarealer rundt dem som absorberer støy godt. Fly bør ikke fly over byer.

LYDTEKTER

Lydisolering bidrar til å unngå skadelige effekter av støy

Redusering av støynivået oppnås gjennom konstruksjon og akustiske tiltak. I utvendige bygningskonvolutter har vinduer og balkongdører betydelig mindre lydisolering enn selve veggen.

Graden av støyskjerming av bygninger bestemmes først og fremst av tillatte støystandarder for lokaler til et gitt formål.

KAMP AKUSTISK STØY

Akustikklaboratoriet til MNIIP utvikler seksjoner "Akustisk økologi" som en del av prosjektdokumentasjonen. Det gjennomføres prosjekter på lydisolering av lokaler, støykontroll, beregninger av lydforsterkningsanlegg og akustiske målinger. Selv om i vanlige rom folk i økende grad ønsker akustisk komfort - god beskyttelse mot støy, forståelig tale og fraværet av den såkalte. akustiske fantomer - negative lydbilder dannet av noen. I design designet for å bekjempe desibel i tillegg, veksler minst to lag - "harde" (gipsplater, gipsfiber) Også akustisk design bør okkupere sin beskjedne nisje inni. Frekvensfiltrering brukes for å bekjempe akustisk støy.

BY OG GRØNNE STEDER

Hvis du beskytter hjemmet ditt mot støy fra trær, vil det være nyttig å vite at lyder ikke absorberes av blader. Når de treffer stammen, brytes lydbølger, på vei ned til jorden, hvor de absorberes. Gran regnes som stillhetens beste vokter. Selv langs den mest trafikkerte motorveien kan du leve i fred hvis du beskytter hjemmet ditt med en rad grønne grantrær. Og det ville vært fint å plante kastanjer i nærheten. Ett modent kastanjetre rydder et rom som er opptil 10 m høyt, opptil 20 m bredt og opptil 100 m langt fra bileksosgasser. I motsetning til mange andre trær brytes dessuten kastanjen ned giftige stoffer gasser med nesten ingen skade på din "helse".

Betydningen av landskapsforming av bygater er stor - tett beplantning av busker og skogbelter beskytter mot støy, reduserer den med 10-12 dB (desibel), reduserer konsentrasjonen av skadelige partikler i luften fra 100 til 25 %, reduserer vindhastigheten fra 10 til 2 m/s, reduser konsentrasjonen av gasser fra biler med opptil 15 % per volumenhet luft, gjør luften fuktigere, senker temperaturen, dvs. gjør den mer akseptabel for pusting.

Grønne områder absorberer også lyd jo høyere trærne er og jo tettere de plantes, jo mindre lyd høres.

Grønne områder i kombinasjon med plener og blomsterbed har en gunstig effekt på menneskets psyke, beroliger synet og nervesystemet, er en kilde til inspirasjon og øker folks prestasjoner. De største kunstverkene og litteraturen, oppdagelser av forskere, oppsto under gunstig påvirkning natur. Dette er hvordan de største musikalske kreasjonene til Beethoven, Tsjaikovskij, Strauss og andre komponister, malerier av fantastiske russiske landskapskunstnere Shishkin, Levitan, verk av russiske og sovjetiske forfattere. Det er ingen tilfeldighet at Siberian vitenskapssenter ble lagt blant grøntområdene til Priobsky Bor. Her, i skyggen fra bystøyen og omgitt av grøntområder, gjennomfører våre sibirske forskere sin forskning.

Grønnheten i byer som Moskva og Kiev er høy; i sistnevnte er det for eksempel 200 ganger flere plantinger per innbygger enn i Tokyo. I hovedstaden i Japan, over 50 år (1920-1970), ble omtrent halvparten av alle grønne områder som ligger innenfor en radius på ti kilometer fra sentrum ødelagt. I USA har nesten 10 tusen hektar med sentrale byparker gått tapt de siste fem årene.

← Støy har en skadelig effekt på en persons helse, først og fremst ved å forringe hørselen og tilstanden til nerve- og kardiovaskulærsystemet.

← Støy kan måles ved hjelp av spesielle instrumenter - lydnivåmålere.

← Det er nødvendig å bekjempe de skadelige effektene av støy ved å kontrollere støynivået, samt bruke spesielle tiltak for å redusere støynivået.

Lyd går gjennom lydbølger. Disse bølgene går ikke bare gjennom gasser og væsker, men også gjennom faste stoffer. Virkningen av alle bølger består hovedsakelig i overføring av energi. Når det gjelder lyd, tar overføringen form av små bevegelser på molekylært nivå.

I gasser og væsker beveger en lydbølge molekyler i bevegelsesretningen, det vil si i retning av bølgelengden. I faste stoffer kan lydvibrasjoner av molekyler også forekomme i en retning vinkelrett på bølgen.

Lydbølger beveger seg fra sine kilder i alle retninger, som vist på bildet til høyre, som viser en metallklokke som periodisk kolliderer med tungen. Disse mekaniske kollisjonene får klokken til å vibrere. Vibrasjonsenergien kommuniseres til molekylene i luften rundt, og de skyves bort fra klokken. Som et resultat øker trykket i luftlaget ved siden av klokken, som deretter sprer seg i bølger i alle retninger fra kilden.

Lydens hastighet er uavhengig av volum eller tone. Alle lyder fra en radio i et rom, enten høy eller lav, høy eller lav, når lytteren samtidig.

Lydens hastighet avhenger av typen medium den beveger seg i og temperaturen. I gasser beveger lydbølger seg sakte fordi deres sjeldne molekylstruktur gir liten motstand mot kompresjon. I væsker øker lydhastigheten og i faste stoffer blir den enda raskere, som vist i diagrammet nedenfor i meter per sekund (m/s).

Bølgebane

Lydbølger beveger seg gjennom luften på en måte som ligner på den som er vist i diagrammene til høyre. Bølgefrontene beveger seg fra kilden i en viss avstand fra hverandre, bestemt av frekvensen til klokkens vibrasjoner. Frekvensen til en lydbølge bestemmes ved å telle antall bølgefronter som passerer gjennom dette punktet per tidsenhet.

Lydbølgefronten beveger seg bort fra den vibrerende klokken.

I jevnt oppvarmet luft beveger lyden seg med konstant hastighet.

Den andre fronten følger den første i en avstand lik bølgelengden.

Lydintensiteten er størst nær kilden.

Grafisk representasjon av en usynlig bølge

Lyd av dybder

En sonarstråle bestående av lydbølger passerer lett gjennom havvann. Prinsippet for sonar er basert på at lydbølger reflekteres fra havbunnen; Denne enheten brukes vanligvis til å bestemme undervannsterrengegenskaper.

Elastiske faste stoffer

Lyden går i en treplate. Molekylene til de fleste faste stoffer er bundet inn i et elastisk romlig gitter, som er dårlig komprimert og samtidig akselererer passasjen av lydbølger.