Tingulli në ujë përthithet qindra herë më pak se në ajër. Sidoqoftë, dëgjueshmëria në mjedisin ujor është shumë më e keqe sesa në atmosferë. Kjo shpjegohet me veçoritë e perceptimit njerëzor të tingullit. Në ajër, zëri perceptohet në dy mënyra: transmetimi i dridhjeve të ajrit në daullet e veshëve (përçimi i ajrit) dhe i ashtuquajturi përçueshmëri kockore, kur vibrimet e zërit perceptohen dhe transmetohen në aparatin e dëgjimit nga kockat e veshëve. kafkë.

Në varësi të llojit të pajisjeve të zhytjes, zhytësi percepton tingullin në ujë me një mbizotërim të përcjelljes së ajrit ose kockave. Prania e një helmete vëllimore të mbushur me ajër ju lejon të perceptoni tingullin përmes përcjelljes së ajrit. Megjithatë, një humbje e konsiderueshme e energjisë së zërit është e pashmangshme si rezultat i reflektimit të zërit nga sipërfaqja e helmetës.

Kur zbrisni pa pajisje ose në pajisje me një helmetë të shtrënguar, mbizotëron përcjellja e kockave.

Veçori perceptimi i zërit nën ujë ka edhe humbje të aftësisë për të përcaktuar drejtimin e burimit të zërit. Kjo për faktin se organet e njeriut dëgjimi përshtatet me shpejtësinë e përhapjes së zërit në ajër dhe përcaktojnë drejtimin e burimit të zërit për shkak të ndryshimit në kohën e mbërritjes së sinjalit të zërit dhe nivelit relativ të presionit të zërit të perceptuar nga secili vesh. Falë pajisjes veshi një person në ajër është në gjendje të përcaktojë se ku është burimi i zërit - përpara ose prapa, qoftë edhe me një vesh. Në ujë, gjithçka ndodh ndryshe. Shpejtësia e përhapjes së zërit në ujë është 4.5 herë më e madhe se në ajër. Prandaj, ndryshimi në kohën e marrjes së sinjalit të zërit nga secili vesh bëhet aq i vogël sa bëhet pothuajse e pamundur të përcaktohet drejtimi i burimit të zërit.

Kur përdorni një helmetë të fortë si pjesë e pajisjes, mundësia e përcaktimit të drejtimit të burimit të zërit përjashtohet plotësisht.

Efektet biologjike të gazrave në trupin e njeriut

Çështja e efekteve biologjike të gazeve nuk u ngrit rastësisht dhe është për faktin se proceset e shkëmbimit të gazit gjatë frymëmarrjes së njeriut në kushte normale dhe të ashtuquajtura kushte hiperbarike (d.m.th. presionin e lartë të gjakut) janë dukshëm të ndryshme.

Dihet se ajri i zakonshëm atmosferik që thithim është i papërshtatshëm për të marrë frymë nga pilotët në fluturimet në lartësi të mëdha. Gjithashtu gjen përdorim të kufizuar në frymëmarrjen e zhytësve. Kur zbret në thellësi më shumë se 60 m, ai zëvendësohet nga përzierje të veçanta gazi.

Le të shqyrtojmë vetitë themelore të gazeve, të cilat, si në formë e pastër, dhe në përzierje me të tjerët, përdoren për frymëmarrjen e zhytësve.

Përbërja e ajrit është një përzierje e gazrave të ndryshëm. Përbërësit kryesorë të ajrit janë: oksigjeni - 20.9%, azoti - 78.1%, dioksidi i karbonit - 0.03%. Përveç kësaj, ajri përmban sasi të vogla të argonit, hidrogjenit, heliumit, neonit dhe avullit të ujit.

Gazrat që përbëjnë atmosferën mund të ndahen në tre grupe sipas ndikimit të tyre në trupin e njeriut: oksigjeni - konsumohet vazhdimisht për të “ruajtur të gjitha proceset jetësore, azoti, heliumi, argoni etj. - nuk marrin pjesë në shkëmbimin e gazit; dioksidi i karbonit - gjatë përqendrim i rritur të dëmshme për organizmin.

Oksigjen(O2) është një gaz pa ngjyrë, pa shije dhe erë me një dendësi prej 1,43 kg/m3. Është e një rëndësie të madhe për njerëzit si pjesëmarrës në të gjitha proceset oksiduese në trup. Gjatë procesit të frymëmarrjes, oksigjeni në mushkëri kombinohet me hemoglobinën në gjak dhe shpërndahet në të gjithë trupin, ku konsumohet vazhdimisht nga qelizat dhe indet. Një ndërprerje e furnizimit apo edhe një rënie në furnizimin e tij në inde shkakton urinë nga oksigjeni, e shoqëruar me humbje të vetëdijes, dhe në rastet e rënda- ndërprerja e aktivitetit jetësor. Kjo gjendje mund të ndodhë kur përmbajtja e oksigjenit në ajrin e frymëzuar zvogëlohet gjatë presion normal nën 18.5%. Nga ana tjetër, kur përmbajtja e oksigjenit në përzierjen e thithur rritet ose kur merr frymë nën presion që tejkalon kufirin e lejuar, oksigjeni shfaqet vetitë toksike- ndodh helmimi me oksigjen.

Azoti(N) - gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije me dendësi 1,25 kg/m3, është pjesa kryesore e ajrit atmosferik për nga vëllimi dhe në masë. Në kushte normale, ai është fiziologjikisht neutral dhe nuk merr pjesë në metabolizëm. Megjithatë, ndërsa presioni rritet me rritjen e thellësisë së zhytjes së zhytësit, azoti pushon së qeni neutral dhe në thellësi 60 metra ose më shumë shfaq veti të theksuara narkotike.

Dioksid karboni(CO2) është një gaz pa ngjyrë me shije të thartë. Ai është 1,5 herë më i rëndë se ajri (dendësia 1,98 kg/m3), dhe për këtë arsye mund të grumbullohet në pjesët e poshtme të dhomave të mbyllura dhe të ajrosura dobët.

Dioksidi i karbonit formohet në inde si produkti final proceset oksiduese. Një sasi e caktuar e këtij gazi është gjithmonë e pranishme në trup dhe është e përfshirë në rregullimin e frymëmarrjes, dhe teprica bartet nga gjaku në mushkëri dhe hiqet me ajrin e nxjerrë. Sasia e dioksidit të karbonit të emetuar nga një person varet kryesisht nga shkalla Aktiviteti fizik dhe gjendjen funksionale të trupit. Me frymëmarrje të shpeshtë dhe të thellë (hiperventilim), përmbajtja e dioksidit të karbonit në trup zvogëlohet, gjë që mund të çojë në ndalim të frymëmarrjes (apnea) dhe madje edhe në humbje të vetëdijes. Nga ana tjetër, një rritje e përmbajtjes së tij në përzierjen e frymëmarrjes përtej nivelit të lejuar çon në helmim.

Nga gazrat e tjerë që përbëjnë ajrin, ai që përdoret më shumë nga zhytësit është helium(Jo). Është një gaz inert, pa erë dhe pa shije. Duke pasur një densitet të ulët (rreth 0,18 kg/m3) dhe një aftësi dukshëm më të ulët për të shkaktuar efekte narkotike kur presione të larta, përdoret gjerësisht si zëvendësues i azotit për përgatitjen e përzierjeve të frymëmarrjes artificiale gjatë zbritjeve në thellësi të mëdha.

Megjithatë, përdorimi i heliumit në përzierjet e frymëmarrjes çon në fenomene të tjera të padëshirueshme. Përçueshmëria e tij e lartë termike, dhe për rrjedhojë rritja e transferimit të nxehtësisë nga trupi, kërkon mbrojtje të shtuar termike ose ngrohje aktive të zhytësve.

Presioni i ajrit. Dihet se atmosfera që na rrethon ka masë dhe ushtron presion mbi sipërfaqen e tokës dhe të gjitha objektet që ndodhen në të. Presioni atmosferik i matur në nivelin e detit balancohet në tuba me prerje tërthore G cm2 nga një kolonë merkuri 760 mm e lartë ose uji 10.33 m Nëse peshohet ky merkur ose ujë, masa e tyre do të jetë e barabartë me 1.033 kg. Kjo do të thotë se “presioni normal atmosferik është 1,033 kgf/cm2, që në sistemin SI është ekuivalent me 103,3 kPa *.(* Në sistemin SI, njësia e presionit është paskal (Pa). Nëse konvertimi është i nevojshëm, raportet e mëposhtme përdoren: 1 kgf/cm1 = 105 Pa = 102 kPa = =* 0,1 MPa.).

Sidoqoftë, në praktikën e llogaritjeve të zhytjes, është e papërshtatshme të përdoren njësi të tilla të sakta matëse. Prandaj, njësia e matjes së presionit merret si një presion numerikisht i barabartë me 1 kgf/cm2, që quhet atmosferë teknike (at). Një atmosferë teknike korrespondon me një presion prej 10 m kolonë uji.

Kur presioni i ajrit rritet, ai kompresohet lehtësisht, duke zvogëluar vëllimin e tij në proporcion me presionin. Presioni i ajrit të kompresuar matet me matës presioni, të cilët tregojnë presioni i tepërt , pra presioni mbi atmosferën. Njësia e presionit të tepërt caktohet ati. Shuma e presionit të tepërt dhe atij atmosferik quhet presion absolut(ata).

Në kushte normale tokësore, ajri shtyp në mënyrë të barabartë mbi një person nga të gjitha anët. Duke marrë parasysh se sipërfaqja e trupit të njeriut është mesatarisht 1,7-1,8 m2, forca e presionit të ajrit që ushtrohet mbi të është 17-18 mijë kgf (17-18 tf). Megjithatë, një person nuk e ndjen këtë presion, pasi trupi i tij është 70% i përbërë nga lëngje praktikisht të pakthyeshme, dhe gjatë zgavrat e brendshme- mushkëritë, veshi i mesëm etj. - balancohet nga presioni i kundërt i ajrit që ndodhet aty dhe komunikon me atmosferën.

Kur zhytet në ujë, një person është i ekspozuar ndaj presionit të tepërt nga një kolonë uji sipër tij, e cila rritet me 1 ati çdo 10 m Një ndryshim në presion mund të shkaktojë ndjesi të dhimbshme dhe kompresim, për të parandaluar që zhytësi duhet të furnizohet me ajër të frymëmarrjes me një presion të barabartë me presionin absolut të mjedisit.

Meqenëse zhytësit duhet të merren me përzierjet e ajrit të kompresuar ose gazit, është e përshtatshme të kujtojmë ligjet bazë që ata u binden dhe të japin disa formula të nevojshme për llogaritjet praktike.

Ajri, si gazrat e tjerë realë dhe përzierjet e gazit, në një përafrim të caktuar, u bindet ligjeve fizike që janë absolutisht të vlefshme për gazrat idealë.

PAJISJE PËR zhytje

Pajisjet e zhytjes janë një grup pajisjesh dhe produktesh të veshura nga një zhytës për të siguruar jetën dhe punën në mjedisin ujor për një periudhë të caktuar kohe.

Pajisjet e zhytjes janë të përshtatshme për qëllimin nëse mund të ofrojnë:

frymëmarrja e njeriut kur kryen punë nën ujë;

izolim dhe mbrojtje termike nga ekspozimi ujë të ftohtë;

lëvizshmëri e mjaftueshme dhe pozicion i qëndrueshëm nën ujë;

siguria gjatë zhytjes, daljes në sipërfaqe dhe gjatë punës;

lidhje e besueshme me sipërfaqen.

Në varësi të detyrave që do të zgjidhen, pajisjet e zhytjes ndahen:

sipas thellësisë së përdorimit - për pajisje për thellësi të cekëta (të mesme) dhe në det të thellë;

sipas metodës së sigurimit të një përzierjeje gazi të frymëmarrjes - autonome dhe çorape;

sipas metodës së mbrojtjes termike - për pajisjet me mbrojtje termike pasive, me ngrohje elektrike dhe me ujë;

sipas metodës së izolimit - për pajisjet me veshje të lagura të papërshkueshëm nga uji të tipit "të thatë" dhe të përshkueshme të tipit "të lagësht".

Kuptimi më i plotë i veçorive funksionale të pajisjeve të zhytjes jepet nga klasifikimi i tij sipas metodës së ruajtjes së përbërjes së nevojshme për frymëmarrjen përzierje gazi. Këtu janë pajisjet:

i ajrosur;

me një model të hapur të frymëmarrjes;

me një model frymëmarrjeje gjysmë të mbyllur;

me një model frymëmarrjeje të mbyllur.

Ku udhëton më shpejt zëri: në ajër apo në ujë? dhe mori përgjigjen më të mirë

Përgjigje nga Ptishon[guru]
Shpejtësia e zërit Shpejtësia e zërit në gaze (0° C; 101325 Pa), m/s Azot 334 Amoniak 415 Acetilen 327 Hidrogjen 1284 Ajër 331.46 Helium 965 Oksigjen 316 Metan 430 334 Klormonoksid karboni 2503 e zërit - shpejtësia e përhapjes valët e zërit Në mjedis, shpejtësia e zërit është më e vogël se në lëngje, shpejtësia e zërit në kushte normale është 331,46 m/s. h) në ujë, shpejtësia e zërit është 1485 m/s.

Përgjigje nga lepur i bardhe[guru]
Në ujë, shpejtësia e zërit në 25 ° C është rreth 330 m/s në ujë rreth 1500 m/s. Vlera e saktë varet nga temperatura, presioni, kripësia (për ujin) dhe lagështia (për ajrin).

Përgjigje nga BankaS777[ekspert]
në ujë....

Përgjigje nga Edhe une[guru]
a doni të krijoni një bombë zanore Fizikanët bërthamorë janë në një furi F)))

Përgjigje nga Vladimir T[guru]
në ujë, ku dendësia është më e madhe dhe më e shpejtë (molekulat janë më afër dhe transmetimi është më i shpejtë)

Përgjigje nga Polina Lykova[aktiv]
Ndoshta në ajër (nuk e di me siguri, pasi të gjitha lëvizjet ngadalësohen në ujë, tingulli nuk udhëton aq shpejt! Përplasni duart nën ujë. Do të bëhet më ngadalë se në ajër Përvoja ime =) =8 =(=*8 =P

Përgjigje nga 3 pergjigje[guru]

Përshëndetje! Këtu është një përzgjedhje e temave me përgjigje për pyetjen tuaj: Ku udhëton zëri më shpejt: në ajër apo në ujë?

Ky mësim mbulon temën "Valët e zërit". Në këtë mësim do të vazhdojmë të studiojmë akustikën. Së pari, le të përsërisim përkufizimin e valëve të zërit, pastaj të shqyrtojmë diapazonin e tyre të frekuencës dhe të njihemi me konceptin e valëve ultrasonike dhe infrasonike. Ne gjithashtu do të diskutojmë vetitë e valëve të zërit në media të ndryshme dhe do të mësojmë se cilat janë karakteristikat e tyre. .

Valët e zërit - këto janë dridhje mekanike që, duke u përhapur dhe duke ndërvepruar me organin e dëgjimit, perceptohen nga një person (Fig. 1).

Oriz. 1. Vala zanore

Dega e fizikës që merret me këto valë quhet akustikë. Profesioni i njerëzve që në popull quhen "dëgjues" janë akustikë. Vala e zërit është një valë që përhapet në një mjedis elastik, është një valë gjatësore dhe kur përhapet në një mjedis elastik, ngjeshja dhe shkarkimi alternohen. Ai transmetohet me kalimin e kohës në një distancë (Fig. 2).

Oriz. 2. Përhapja e valëve zanore

Valët e zërit përfshijnë dridhjet që ndodhin me një frekuencë nga 20 në 20,000 Hz. Për këto frekuenca gjatësitë valore përkatëse janë 17 m (për 20 Hz) dhe 17 mm (për 20,000 Hz). Ky varg do të quhet zë i dëgjueshëm. Këto gjatësi vale janë dhënë për ajrin, shpejtësia e zërit në të cilin është e barabartë me .

Ekzistojnë gjithashtu vargje me të cilat merren akustikë - infrasonike dhe ultrasonike. Infrasonike janë ato që kanë një frekuencë më të vogël se 20 Hz. Dhe ato ultrasonike janë ato që kanë një frekuencë më të madhe se 20,000 Hz (Fig. 3).

Oriz. 3. Gama e valëve të zërit

Çdo person i arsimuar duhet të lundrojë në intervalin e frekuencës së valëve zanore dhe të dijë se nëse shkon për një ekografi, fotografia në ekranin e kompjuterit do të ndërtohet me një frekuencë prej më shumë se 20,000 Hz.

Ultratinguj - Këto janë valë mekanike të ngjashme me valët e zërit, por me një frekuencë nga 20 kHz në një miliard herc.

Quhen valë me një frekuencë prej më shumë se një miliard herc hipertingulli.

Ultratingulli përdoret për të zbuluar defektet në pjesët e derdhjes. Një rrjedhë sinjalesh të shkurtra tejzanor drejtohet në pjesën që ekzaminohet. Në ato vende ku nuk ka defekte, sinjalet kalojnë përmes pjesës pa u regjistruar nga marrësi.

Nëse ka një çarje, një zgavër ajri ose një johomogjenitet tjetër në pjesë, atëherë sinjali tejzanor reflektohet prej tij dhe, duke u kthyer, hyn në marrës. Kjo metodë quhet zbulimi i defekteve me ultratinguj.

Shembuj të tjerë të aplikimeve me ultratinguj janë makinat ekzaminimi me ultratinguj, aparate ekografie, terapi me ultratinguj.

Infratinguj - valë mekanike të ngjashme me valët e zërit, por që kanë një frekuencë më të vogël se 20 Hz. Ata nuk perceptohen nga veshi i njeriut.

Burimet natyrore të valëve infratinguj janë stuhitë, cunami, tërmetet, uraganet, shpërthimet vullkanike dhe stuhitë.

Infratingulli është gjithashtu një valë e rëndësishme që përdoret për të lëkundur sipërfaqen (për shembull, për të shkatërruar disa objekte të mëdha). Ne lëshojmë infratinguj në tokë - dhe toka shpërthen. Ku përdoret kjo? Për shembull, në minierat e diamanteve, ku ata marrin mineral që përmban përbërës diamanti dhe e shtypin atë në grimca të vogla për të gjetur këto përfshirje diamanti (Fig. 4).

Oriz. 4. Aplikimi i infratingullit

Shpejtësia e zërit varet nga kushtet mjedisore dhe temperatura (Fig. 5).

Oriz. 5. Shpejtësia e përhapjes së valëve të zërit në media të ndryshme

Ju lutemi vini re: në ajër shpejtësia e zërit në është e barabartë me , dhe në , shpejtësia rritet me . Nëse jeni studiues, atëherë kjo njohuri mund të jetë e dobishme për ju. Ju madje mund të gjeni një lloj sensori të temperaturës që do të regjistrojë ndryshimet e temperaturës duke ndryshuar shpejtësinë e zërit në medium. Tashmë e dimë se sa më i dendur të jetë mediumi, sa më serioz të jetë ndërveprimi ndërmjet grimcave të mediumit, aq më shpejt përhapet vala. Në paragrafin e fundit e diskutuam këtë duke përdorur shembullin e ajrit të thatë dhe ajrit të lagësht. Për ujin, shpejtësia e përhapjes së zërit është . Nëse krijoni një valë zanore (trokisni në një pirun akordimi), atëherë shpejtësia e përhapjes së saj në ujë do të jetë 4 herë më e madhe se në ajër. Nga uji, informacioni do të arrijë 4 herë më shpejt se me ajër. Dhe në çelik është edhe më i shpejtë: (Fig. 6).

Oriz. 6. Shpejtësia e përhapjes së valëve zanore

Ju e dini nga epikat që përdori Ilya Muromets (dhe të gjithë heronjtë dhe njerëzit e zakonshëm rusë dhe djemtë nga RVS e Gaidar), ata përdorën shumë në një mënyrë interesante zbulimi i një objekti që po afrohet, por është ende larg. Tingulli që lëshon kur lëviz nuk është ende i dëgjueshëm. Ilya Muromets, me veshin në tokë, mund ta dëgjojë atë. Pse? Sepse zëri transmetohet në tokë të fortë me një shpejtësi më të madhe, që do të thotë se do të arrijë në veshin e Ilya Muromets më shpejt dhe ai do të jetë në gjendje të përgatitet për të takuar armikun.

Valët më interesante të zërit janë tingujt dhe zhurmat muzikore. Cilat objekte mund të krijojnë valë zanore? Nëse marrim një burim vale dhe një medium elastik, nëse e bëjmë burimin e zërit të lëkundet në mënyrë harmonike, atëherë do të kemi një valë zanore të mrekullueshme, e cila do të quhet tingull muzikor. Këto burime të valëve të zërit mund të jenë, për shembull, telat e një kitare ose pianoje. Kjo mund të jetë një valë zanore që krijohet në hendekun e ajrit të një tubi (organi ose tubi). Nga mësimet e muzikës njihni notat: do, re, mi, fa, sol, la, si. Në akustikë quhen tone (Fig. 7).

Oriz. 7. Tonet muzikore

Të gjitha objektet që mund të prodhojnë tone do të kenë veçori. Si janë të ndryshëm? Ato ndryshojnë në gjatësi vale dhe frekuencë. Nëse këto valë zanore nuk krijohen nga trupa që tingëllojnë në mënyrë harmonike ose nuk janë të lidhura në një lloj pjese të zakonshme orkestrale, atëherë një sasi e tillë tingujsh do të quhet zhurmë.

Zhurma– lëkundje të rastësishme të natyrave të ndryshme fizike, të karakterizuara nga kompleksiteti i strukturës së tyre kohore dhe spektrale. Koncepti i zhurmës është i brendshëm dhe fizik, ato janë shumë të ngjashme, dhe për këtë arsye ne e prezantojmë atë si një objekt të veçantë të rëndësishëm shqyrtimi.

Le të kalojmë në vlerësimet sasiore të valëve të zërit. Cilat janë karakteristikat e valëve zanore muzikore? Këto karakteristika zbatohen ekskluzivisht për dridhjet harmonike të zërit. Kështu që, vëllimi i zërit. Si përcaktohet vëllimi i zërit? Le të shqyrtojmë përhapjen e një valë zanore në kohë ose lëkundjet e burimit të valës zanore (Fig. 8).

Oriz. 8. Vëllimi i zërit

Në të njëjtën kohë, nëse nuk i shtojmë shumë tinguj sistemit (për shembull, goditim butonin e pianos në heshtje), atëherë do të ketë një tingull të qetë. Nëse e ngremë dorën me zë të lartë, e shkaktojmë këtë tingull duke goditur tastin, marrim një tingull të lartë. Nga çfarë varet kjo? Një tingull i qetë ka një amplitudë vibrimi më të vogël se një tingull i lartë.

Karakteristika tjetër e rëndësishme e tingullit muzikor dhe çdo tingulli tjetër është lartësia. Nga çfarë varet lartësia e zërit? Lartësia varet nga frekuenca. Ne mund ta bëjmë burimin të lëkundet shpesh, ose mund ta bëjmë atë të lëkundet jo shumë shpejt (d.m.th., të kryejmë më pak lëkundje për njësi të kohës). Le të shqyrtojmë fshirjen kohore të një tingulli të lartë dhe të ulët me të njëjtën amplitudë (Fig. 9).

Oriz. 9. Katrani

Mund të nxirret një përfundim interesant. Nëse një person këndon me një zë bas, atëherë ai ka një burim tingulli (kjo është kordat vokale) luhatet disa herë më ngadalë se ai i një personi që këndon soprano. Në rastin e dytë, kordat vokale dridhen më shpesh, dhe për këtë arsye më shpesh shkaktojnë xhepa të ngjeshjes dhe shkarkimit në përhapjen e valës.

Ka një tjetër karakteristikë interesante valët e zërit, të cilat fizikanët nuk i studiojnë. Kjo timbër. Ju e dini dhe e dalloni lehtësisht të njëjtën pjesë muzikore të interpretuar në një balalaikë ose violonçel. Si ndryshojnë këta tinguj apo kjo performancë? Në fillim të eksperimentit, u kërkuam njerëzve që prodhojnë tinguj që t'i bëjnë ato me amplitudë afërsisht të njëjtë, në mënyrë që vëllimi i zërit të jetë i njëjtë. Është si në rastin e një orkestre: nëse nuk ka nevojë të theksohet ndonjë instrument, të gjithë luajnë afërsisht njësoj, me të njëjtën forcë. Pra, timbri i balalaikës dhe violonçelit është i ndryshëm. Nëse do të nxirrnim tingullin e prodhuar nga një instrument nga një tjetër duke përdorur diagrame, ato do të ishin të njëjta. Por këto instrumente mund t'i dalloni lehtësisht nga tingulli i tyre.

Një shembull tjetër i rëndësisë së timbrit. Imagjinoni dy këngëtarë që diplomohen në të njëjtin universitet muzikor me të njëjtët mësues. Ata studiuan njësoj mirë, me A të drejta. Për disa arsye, njëri bëhet një interpretues i shquar, ndërsa tjetri është i pakënaqur me karrierën e tij gjatë gjithë jetës. Në fakt, kjo përcaktohet vetëm nga instrumenti i tyre, i cili shkakton dridhje vokale në mjedis, domethënë zërat e tyre ndryshojnë në timbër.

Bibliografi

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikë: një libër referimi me shembuj të zgjidhjes së problemeve. - Rindarja e botimit të dytë. - X.: Vesta: shtëpia botuese "Ranok", 2005. - 464 f.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizikë. Klasa e 9-të: Libër mësuesi për arsimin e përgjithshëm. institucionet/A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Botimi i 14-të, stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 f.

1. Portali në internet "eduspb.com" ()
2. Portali në internet "msk.edu.ua" ()
3. Portali në internet "class-fizika.narod.ru" ()

Detyre shtepie

1. Si udhëton zëri? Cili mund të jetë burimi i zërit?
2. A mund të udhëtojë tingulli nëpër hapësirë?
3. A perceptohet nga ai çdo valë që arrin në organin e dëgjimit të një personi?

Ne i perceptojmë tingujt në një distancë nga burimet e tyre. Zakonisht zëri na arrin përmes ajrit. Ajri është një medium elastik që transmeton tinguj.

Nëse mediumi i transmetimit të zërit hiqet midis burimit dhe marrësit, zëri nuk do të përhapet dhe, për rrjedhojë, marrësi nuk do ta perceptojë atë. Le ta demonstrojmë këtë në mënyrë eksperimentale.

Le të vendosim një orë alarmi nën zilen e pompës së ajrit (Fig. 80). Për sa kohë që ka ajër në zile, zhurma e ziles dëgjohet qartë. Ndërsa ajri pompohet nga poshtë ziles, tingulli gradualisht dobësohet dhe më në fund bëhet i padëgjueshëm. Pa një mjet transmetimi, dridhjet e pllakës së ziles nuk mund të udhëtojnë dhe zëri nuk arrin në veshin tonë. Le të lëmë ajër nën zile dhe të dëgjojmë ziljen përsëri.

Oriz. 80. Eksperiment që vërteton se tingulli nuk përhapet në hapësirë ​​ku nuk ka mjedis material

Substancat elastike përcjellin mirë tingujt, si metalet, druri, lëngjet dhe gazrat.

Le të vendosim një orë xhepi në njërën skaj të një dërrase druri dhe të kalojmë në skajin tjetër. Duke vënë veshin te dërrasa, mund të dëgjoni tik-takimin e orës.

Lidhni një fije në një lugë metalike. Vendoseni fundin e vargut në veshin tuaj. Kur goditni lugën, do të dëgjoni një tingull të fortë. Ne do të dëgjojmë një tingull edhe më të fortë nëse e zëvendësojmë vargun me tel.

Trupat e butë dhe porozë janë përcjellës të dobët të zërit. Për të mbrojtur çdo dhomë nga depërtimi i tingujve të jashtëm, muret, dyshemeja dhe tavani janë shtruar me shtresa materialesh thithëse të zërit. Felt, tapë e shtypur, gurë porozë dhe materiale të ndryshme sintetike (për shembull, shkumë polistireni) të bëra nga polimere të shkumëzuara përdoren si ndërshtresa. Tingulli në shtresa të tilla zbehet shpejt.

Lëngjet përçojnë mirë tingullin. Peshqit, për shembull, janë të mirë në dëgjimin e hapave dhe zërave në breg, kjo është e njohur për peshkatarët me përvojë.

Pra, zëri përhapet në çdo mjedis elastik - të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë, por nuk mund të përhapet në hapësirën ku nuk ka asnjë substancë.

Lëkundjet e burimit krijojnë një valë elastike në mjedisin e tij frekuenca audio. Vala, duke arritur në vesh, ndikon në daullen e veshit, duke bërë që ajo të dridhet në një frekuencë që korrespondon me frekuencën e burimit të zërit. Duke u dridhur daullja e veshit transmetohet përmes sistemit kockor deri në mbaresa nervi i dëgjimit, i irriton ato dhe në këtë mënyrë shkakton ndjesinë e zërit.

Le të kujtojmë se vetëm valët elastike gjatësore mund të ekzistojnë në gaze dhe lëngje. Tingulli në ajër, për shembull, transmetohet nga valët gjatësore, d.m.th., kondensimet e alternuara dhe rrallimet e ajrit që vijnë nga burimi i zërit.

Një valë zanore, si çdo valë tjetër mekanike, nuk përhapet në hapësirë ​​në çast, por me një shpejtësi të caktuar. Ju mund ta verifikoni këtë, për shembull, duke parë të shtënat me armë zjarri nga larg. Fillimisht shohim zjarr dhe tym dhe më pas pas pak dëgjojmë zhurmën e një të shtënë. Tymi shfaqet në të njëjtën kohë kur ndodh dridhja e parë e zërit. Duke matur intervalin kohor t midis momentit të shfaqjes së zërit (momenti i shfaqjes së tymit) dhe momentit kur ai arrin në vesh, ne mund të përcaktojmë shpejtësinë e përhapjes së zërit:

Matjet tregojnë se shpejtësia e zërit në ajër në 0 °C dhe normale presioni atmosferik e barabartë me 332 m/s.

Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e lartë është shpejtësia e zërit në gaz. Për shembull, në 20 °C shpejtësia e zërit në ajër është 343 m/s, në 60 °C - 366 m/s, në 100 °C - 387 m/s. Kjo shpjegohet me faktin se me rritjen e temperaturës rritet elasticiteti i gazeve dhe sa më të mëdha të jenë forcat elastike që lindin në mjedis gjatë deformimit të tij, aq më e madhe lëvizshmëria e grimcave dhe dridhjet më të shpejta transmetohen nga një pikë në tjetrën.

Shpejtësia e zërit varet gjithashtu nga vetitë e mediumit në të cilin lëviz zëri. Për shembull, në 0 °C shpejtësia e zërit në hidrogjen është 1284 m/s, dhe në dioksid karboni- 259 m/s, pasi molekulat e hidrogjenit janë më pak masive dhe më pak inerte.

Në ditët e sotme, shpejtësia e zërit mund të matet në çdo mjedis.

Molekulat në lëngje dhe trupa të ngurtë janë më afër njëra-tjetrës dhe ndërveprojnë më fort se molekulat e gazit. Prandaj, shpejtësia e zërit në media të lëngshme dhe të ngurta është më e madhe se në media të gazta.

Duke qenë se zëri është valë, për të përcaktuar shpejtësinë e zërit, përveç formulës V = s/t, mund të përdorni formulat që njihni: V = λ/T dhe V = vλ. Gjatë zgjidhjes së problemeve, shpejtësia e zërit në ajër zakonisht konsiderohet të jetë 340 m/s.

Pyetje

1. Cili është qëllimi i eksperimentit të paraqitur në Figurën 80? Përshkruani se si kryhet ky eksperiment dhe çfarë përfundimi del prej tij.
2. A mund të udhëtojë tingulli në gaze, lëngje dhe trupa të ngurtë? Mbështetni përgjigjet tuaja me shembuj.
3. Cilët trupa e përcjellin më mirë tingullin - elastik apo poroz? Jepni shembuj të trupave elastikë dhe porozë.
4. Çfarë lloj valë - gjatësore apo tërthore - po përhapet zëri në ajër? në ujë?
5. Jepni një shembull që tregon se një valë zanore nuk udhëton menjëherë, por me një shpejtësi të caktuar.

Ushtrimi 30

1. A mund të dëgjohet zhurma e një shpërthimi të madh në Hënë në Tokë? Arsyetoni përgjigjen tuaj.
2. Nëse lidhni gjysmën e një enë sapuni në çdo skaj të fillit, atëherë duke përdorur një telefon të tillë mund të flisni edhe me pëshpëritje ndërsa jeni në dhoma të ndryshme. Shpjegoni fenomenin.
3. Përcaktoni shpejtësinë e zërit në ujë nëse një burim që lëkundet me një periudhë prej 0,002 s ngacmon valët në ujë me gjatësi 2,9 m.
4. Përcaktoni gjatësinë e valës së valës së zërit me frekuencë 725 Hz në ajër, në ujë dhe në xhami.
5. Njëra skaj i një tubi të gjatë metalik u godit një herë me një çekiç. A do të përhapet zëri nga goditja në skajin e dytë të tubit përmes metalit; përmes ajrit brenda tubit? Sa goditje do të dëgjojë një person që qëndron në skajin tjetër të tubit?
6. Vëzhguesi qëndron pranë një vije të drejtë hekurudhor, pa avull sipër bilbilit të një lokomotivë me avull që shkonte në distancë. 2 sekonda pasi u shfaq avulli, ai dëgjoi zhurmën e një bilbili dhe pas 34 sekondash lokomotiva kaloi pranë vëzhguesit. Përcaktoni shpejtësinë e lokomotivës.

Ligjet bazë të përhapjes së zërit përfshijnë ligjet e reflektimit dhe thyerjes së tij në kufijtë e mediave të ndryshme, si dhe difraksionin e zërit dhe shpërndarjen e tij në prani të pengesave dhe johomogjeniteteve në medium dhe në ndërfaqet midis mediave.

Gama e përhapjes së zërit ndikohet nga faktori i përthithjes së zërit, domethënë kalimi i pakthyeshëm i energjisë së valëve të zërit në lloje të tjera të energjisë, veçanërisht nxehtësisë. Një faktor i rëndësishëmështë edhe drejtimi i rrezatimit dhe shpejtësia e përhapjes së zërit, që varet nga mediumi dhe gjendja e tij specifike.

Nga një burim zëri, valët akustike përhapen në të gjitha drejtimet. Nëse një valë zanore kalon nëpër një vrimë relativisht të vogël, atëherë ajo përhapet në të gjitha drejtimet dhe nuk udhëton në një rreze të drejtuar. Për shembull, tingujt e rrugës që depërtojnë përmes një dritareje të hapur në dhomë dëgjohen në të gjitha pikat, dhe jo vetëm përballë dritares.

Natyra e përhapjes së valëve të zërit pranë një pengese varet nga marrëdhënia midis madhësisë së pengesës dhe gjatësisë së valës. Nëse madhësia e pengesës është e vogël në krahasim me gjatësinë e valës, atëherë vala rrjedh rreth kësaj pengese, duke u përhapur në të gjitha drejtimet.

Valët e zërit, duke depërtuar nga një medium në tjetrin, devijojnë nga drejtimi i tyre origjinal, domethënë përthyhen. Këndi i thyerjes mund të jetë më i madh ose më i vogël se këndi i rënies. Varet se në cilin medium depërton zëri. Nëse shpejtësia e zërit në mediumin e dytë është më e madhe, atëherë këndi i thyerjes do të jetë më i madh se këndi i rënies dhe anasjelltas.

Kur takoni një pengesë në rrugën e tyre, valët e zërit reflektohen prej saj sipas një rregulli të përcaktuar rreptësisht - këndi i reflektimit e barabartë me këndin rënia - koncepti i jehonës është i lidhur me këtë. Nëse zëri reflektohet nga disa sipërfaqe në distanca të ndryshme, ndodhin jehona të shumta.

Tingulli udhëton në formën e një valë sferike divergjente që mbush një vëllim gjithnjë e më të madh. Ndërsa distanca rritet, dridhjet e grimcave të mediumit dobësohen dhe zëri shpërndahet. Dihet se për të rritur diapazonin e transmetimit, zëri duhet të përqendrohet në një drejtim të caktuar. Kur duam, për shembull, të na dëgjojnë, vendosim pëllëmbët në gojë ose përdorim megafon.

Difraksioni, pra përkulja e rrezeve të zërit, ka një ndikim të madh në diapazonin e përhapjes së zërit. Sa më heterogjen të jetë mediumi, aq më shumë përkulet rrezja e zërit dhe, në përputhje me rrethanat, aq më i shkurtër është diapazoni i përhapjes së zërit.

Përhapja e zërit

Valët e zërit mund të udhëtojnë në ajër, gazra, lëngje dhe të ngurta. Valët nuk lindin në hapësirën pa ajër. Kjo është e lehtë për t'u verifikuar nga përvoja e thjeshtë. Nëse një zile elektrike vendoset nën një kapak hermetik nga i cili është evakuuar ajri, nuk do të dëgjojmë asnjë zë. Por sapo kapaku mbushet me ajër, shfaqet një tingull.

Shpejtësia e përhapjes së lëvizjeve osciluese nga grimca në grimcë varet nga mediumi. Në kohët e lashta, luftëtarët vinin veshët në tokë dhe kështu zbuluan kalorësinë e armikut shumë më herët se sa dukej në sy. Dhe shkencëtari i famshëm Leonardo da Vinci shkroi në shekullin e 15-të: "Nëse ju, duke qenë në det, ulni vrimën e një tubi në ujë dhe vendosni skajin tjetër të tij në vesh, do të dëgjoni zhurmën e anijeve shumë. larg teje.”

Shpejtësia e zërit në ajër u mat për herë të parë në shekullin e 17-të nga Akademia e Shkencave e Milanos. Një top u instalua në njërën nga kodrat, dhe një post vëzhgimi ishte vendosur në anën tjetër. Ora është regjistruar si në momentin e shkrepjes (me blic) ashtu edhe në momentin e marrjes së zërit. Bazuar në distancën midis pikës së vëzhgimit dhe armës dhe kohës së origjinës së sinjalit, shpejtësia e përhapjes së zërit nuk ishte më e vështirë për t'u llogaritur. Doli të ishte e barabartë me 330 metra në sekondë.

Shpejtësia e zërit në ujë u mat për herë të parë në 1827 në liqenin e Gjenevës. Dy varkat ndodheshin 13,847 metra larg njëra-tjetrës. Në të parën, një zile ishte varur nën fund, dhe në të dytën, një hidrofon i thjeshtë (briri) u ul në ujë. Në varkën e parë, barutit iu vu flaka në të njëjtën kohë kur u godit zilja në të dytën, vëzhguesi nisi kronometrin në momentin e ndezjes dhe filloi të priste sinjalin e zërit nga zilja. Doli se zëri udhëton më shumë se 4 herë më shpejt në ujë sesa në ajër, d.m.th. me shpejtësi 1450 metra në sekondë.

Shpejtësia e zërit

Sa më i lartë të jetë elasticiteti i mediumit, aq më e madhe është shpejtësia: në gomë 50, në ajër 330, në ujë 1450 dhe në çelik - 5000 metra në sekondë. Nëse ne, që ishim në Moskë, mund të bërtisnim aq fort sa zëri të arrinte në Shën Petersburg, atëherë do të dëgjoheshim atje vetëm pas gjysmë ore dhe nëse tingulli përhapej në të njëjtën distancë në çelik, atëherë do të merrej në dy minuta.

Shpejtësia e përhapjes së zërit ndikohet nga gjendja e të njëjtit medium. Kur themi se zëri udhëton në ujë me një shpejtësi prej 1450 metrash në sekondë, kjo nuk do të thotë se në asnjë ujë dhe në asnjë kusht. Me një rritje të temperaturës dhe kripësisë së ujit, si dhe me një rritje në thellësi, dhe për këtë arsye presioni hidrostatik shpejtësia e zërit rritet. Ose le të marrim çelikun. Edhe këtu, shpejtësia e zërit varet si nga temperatura, ashtu edhe nga përbërja cilësore e çelikut: sa më shumë karbon të përmbajë, aq më i fortë është dhe tingulli më i shpejtë udhëton në të.

Kur takojnë një pengesë në rrugën e tyre, valët e zërit reflektohen prej saj në mënyrë rigoroze një rregull të caktuar: Këndi i reflektimit është i barabartë me këndin e rënies. Valët e zërit që vijnë nga ajri do të reflektohen pothuajse plotësisht lart nga sipërfaqja e ujit, dhe valët e zërit që vijnë nga një burim i vendosur në ujë do të reflektohen poshtë prej tij.

Valët zanore, duke depërtuar nga një medium në tjetrin, devijojnë nga pozicioni i tyre origjinal, d.m.th. përthyer. Këndi i thyerjes mund të jetë më i madh ose më i vogël se këndi i rënies. Varet se në çfarë mediumi depërton zëri. Nëse shpejtësia e zërit në mediumin e dytë është më e madhe se në të parën, atëherë këndi i thyerjes do të jetë më i madh se këndi i rënies dhe anasjelltas.

Në ajër, valët e zërit përhapen në formën e një valë sferike divergjente, e cila mbush një vëllim gjithnjë e më të madh, pasi dridhjet e grimcave të shkaktuara nga burimet e zërit transmetohen në masën e ajrit. Megjithatë, me rritjen e distancës, dridhjet e grimcave dobësohen. Dihet se për të rritur diapazonin e transmetimit, zëri duhet të përqendrohet në një drejtim të caktuar. Kur duam të dëgjohemi më mirë, vendosim pëllëmbët në gojë ose përdorim megafon. Në këtë rast, tingulli do të dobësohet më pak, dhe valët e zërit do të udhëtojnë më tej.

Me rritjen e trashësisë së murit, vendndodhja e zërit në frekuenca të mesme të ulëta rritet, por rezonanca e koincidencës "tinzare", e cila shkakton mbytje të vendndodhjes së zërit, fillon të shfaqet në frekuenca më të ulëta dhe mbulon një zonë më të gjerë.