Ang tunog sa tubig ay hinihigop nang daan-daang beses na mas mababa kaysa sa hangin. Gayunpaman, ang audibility sa aquatic na kapaligiran ay mas malala kaysa sa kapaligiran. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaibang pang-unawa ng tao sa tunog. Sa hangin, ang tunog ay nakikita sa dalawang paraan: ang paghahatid ng mga panginginig ng hangin sa eardrums ng mga tainga (air conduction) at ang tinatawag na bone conduction, kapag ang mga sound vibrations ay nakikita at ipinapadala sa hearing aid ng mga buto ng bungo.

Depende sa uri ng kagamitan sa pag-dive, nakikita ng maninisid ang tunog sa tubig na may nangingibabaw na air o bone conduction. Ang pagkakaroon ng isang volumetric na helmet na puno ng hangin ay nagpapahintulot sa iyo na makita ang tunog sa pamamagitan ng air conduction. Gayunpaman, ang isang makabuluhang pagkawala ng enerhiya ng tunog ay hindi maiiwasan bilang resulta ng pagmuni-muni ng tunog mula sa ibabaw ng helmet.

Kapag bumababa nang walang kagamitan o gamit ang isang masikip na helmet, nangingibabaw ang pagpapadaloy ng buto.

Tampok sound perception sa ilalim ng tubig mayroon ding pagkawala ng kakayahang matukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog. Ito ay dahil sa katotohanan na mga organo ng tao Ang pandinig ay iniangkop sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa hangin at tinutukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog dahil sa pagkakaiba sa oras ng pagdating ng sound signal at ang relatibong antas ng sound pressure na nakikita ng bawat tainga. Salamat sa device auricle ang isang tao sa himpapawid ay maaaring matukoy kung saan ang pinagmumulan ng tunog - sa harap o likod, kahit na may isang tainga. Sa tubig, iba ang nangyayari. Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa tubig ay 4.5 beses na mas malaki kaysa sa hangin. Samakatuwid, ang pagkakaiba sa oras ng pagtanggap ng signal ng tunog ng bawat tainga ay nagiging napakaliit na halos imposible upang matukoy ang direksyon ng pinagmulan ng tunog.

Kapag gumagamit ng matigas na helmet bilang bahagi ng kagamitan, ang posibilidad na matukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog ay ganap na hindi kasama.

Biological na epekto ng mga gas sa katawan ng tao

Ang tanong ng mga biological na epekto ng mga gas ay hindi nagkataon at dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa panahon ng paghinga ng tao sa ilalim ng normal na mga kondisyon at tinatawag na hyperbaric na mga kondisyon (i.e. sa ilalim ng altapresyon) ay makabuluhang naiiba.

Nabatid na ang ordinaryong hangin sa atmospera na ating nilalanghap ay hindi angkop para sa paghinga ng mga piloto sa mga high-altitude na flight. Nakikita rin nito ang limitadong paggamit sa paghinga ng mga maninisid. Kapag bumababa sa lalim ng higit sa 60 m, ito ay pinalitan ng mga espesyal na halo ng gas.

Isaalang-alang natin ang mga pangunahing katangian ng mga gas, na, tulad ng sa purong anyo, at kasama ng iba, ay ginagamit para sa paghinga ng mga maninisid.

Ang komposisyon ng hangin ay isang halo ng iba't ibang mga gas. Ang mga pangunahing bahagi ng hangin ay: oxygen - 20.9%, nitrogen - 78.1%, carbon dioxide - 0.03%. Bilang karagdagan, ang hangin ay naglalaman ng maliit na dami ng argon, hydrogen, helium, neon, at singaw ng tubig.

Ang mga gas na bumubuo sa atmospera ay maaaring hatiin sa tatlong grupo ayon sa epekto nito sa katawan ng tao: oxygen - ay patuloy na ginagamit upang "mapanatili ang lahat ng mga proseso ng buhay, nitrogen, helium, argon, atbp. - huwag lumahok sa palitan ng gas; carbon dioxide - habang tumaas na konsentrasyon nakakapinsala sa katawan.

Oxygen(O2) ay isang walang kulay, walang lasa at walang amoy na gas na may density na 1.43 kg/m3. Ito ay pinakamahalaga para sa mga tao bilang isang kalahok sa lahat ng mga proseso ng oxidative sa katawan. Sa panahon ng proseso ng paghinga, ang oxygen sa baga ay pinagsama sa hemoglobin sa dugo at ipinamamahagi sa buong katawan, kung saan ito ay patuloy na natupok ng mga selula at tisyu. Ang isang break sa supply o kahit na pagbaba ng supply nito sa mga tisyu ay nagdudulot ng gutom sa oxygen, na sinamahan ng pagkawala ng malay, at sa malubhang kaso- pagtigil ng aktibidad sa buhay. Maaaring mangyari ang kundisyong ito kapag bumababa ang nilalaman ng oxygen sa inspiradong hangin habang normal na presyon mas mababa sa 18.5%. Sa kabilang banda, kapag ang nilalaman ng oxygen sa inhaled mixture ay tumaas o kapag humihinga sa ilalim ng presyon na lumampas sa pinapayagang limitasyon, ang oxygen ay nagpapakita. nakakalason na katangian- nangyayari ang pagkalason sa oxygen.

Nitrogen(N) - isang walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas na may density na 1.25 kg/m3, ang pangunahing bahagi ng hangin sa atmospera sa mga tuntunin ng dami at masa. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay physiologically neutral at hindi nakikibahagi sa metabolismo. Gayunpaman, habang tumataas ang presyon kasabay ng pagtaas ng lalim ng pagsisid ng maninisid, humihinto ang nitrogen sa pagiging neutral at sa lalim na 60 metro o higit pa ay nagpapakita ng binibigkas na mga katangian ng narcotic.

Carbon dioxide(CO2) ay isang walang kulay na gas na may maasim na lasa. Ito ay 1.5 beses na mas mabigat kaysa sa hangin (density 1.98 kg/m3), at samakatuwid ay maaaring maipon sa ibabang bahagi ng sarado at mahinang bentilasyong mga silid.

Ang carbon dioxide ay nabuo sa mga tisyu bilang panghuling produkto mga proseso ng oxidative. Ang isang tiyak na halaga ng gas na ito ay palaging naroroon sa katawan at kasangkot sa regulasyon ng paghinga, at ang labis ay dinadala ng dugo sa mga baga at inalis kasama ng hangin na inilabas. Ang dami ng carbon dioxide na ibinubuga ng isang tao ay pangunahing nakasalalay sa antas pisikal na Aktibidad at functional na estado ng katawan. Sa madalas, malalim na paghinga (hyperventilation), bumababa ang nilalaman ng carbon dioxide sa katawan, na maaaring humantong sa paghinto sa paghinga (apnea) at maging ang pagkawala ng malay. Sa kabilang banda, ang pagtaas ng nilalaman nito sa pinaghalong respiratory lampas sa pinahihintulutang antas ay humahantong sa pagkalason.

Sa iba pang mga gas na bumubuo sa hangin, ang pinaka ginagamit ng mga maninisid ay helium(Hindi). Ito ay isang inert gas, walang amoy at walang lasa. Ang pagkakaroon ng mababang density (mga 0.18 kg/m3) at isang makabuluhang mas mababang kakayahang magdulot ng mga narcotic effect kapag mataas na presyon, ito ay malawakang ginagamit bilang isang nitrogen substitute para sa paghahanda ng artipisyal na paghinga mixtures sa panahon descents sa mahusay na kalaliman.

Gayunpaman, ang paggamit ng helium sa respiratory mixtures ay humahantong sa iba pang hindi kanais-nais na mga phenomena. Ang mataas na thermal conductivity nito, at samakatuwid ay nadagdagan ang paglipat ng init mula sa katawan, ay nangangailangan ng mas mataas na thermal protection o aktibong pag-init ng mga diver.

Presyon ng hangin. Nabatid na ang atmospera na nakapaligid sa atin ay may masa at nagbibigay ng presyon sa ibabaw ng mundo at lahat ng mga bagay na matatagpuan dito. Ang presyon ng atmospera na sinusukat sa antas ng dagat ay balanse sa mga tubo na may cross section na G cm2 sa pamamagitan ng isang haligi ng mercury na 760 mm ang taas o tubig na 10.33 m ang taas Kung ang mercury o tubig na ito ay tinimbang, ang kanilang masa ay magiging katumbas ng 1.033 kg. Nangangahulugan ito na "normal atmospheric pressure ay 1.033 kgf/cm2, na sa SI system ay katumbas ng 103.3 kPa *.(* Sa SI system, ang unit ng pressure ay pascal (Pa). Kung kinakailangan ang conversion, ang mga sumusunod na ratios ay ginagamit: 1 kgf/cm1 = 105 Pa = 102 kPa = =* 0.1 MPa.).

Gayunpaman, sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon ng diving, hindi maginhawang gumamit ng mga tumpak na yunit ng pagsukat. Samakatuwid, ang yunit ng pagsukat ng presyon ay itinuturing na isang presyon ayon sa bilang na katumbas ng 1 kgf/cm2, na tinatawag na teknikal na kapaligiran (at). Ang isang teknikal na kapaligiran ay tumutugma sa isang presyon ng 10 m ng haligi ng tubig.

Kapag tumaas ang presyon ng hangin, madali itong na-compress, na binabawasan ang dami nito sa proporsyon sa presyon. Ang compressed air pressure ay sinusukat sa pamamagitan ng pressure gauge, na nagpapahiwatig labis na presyon , ibig sabihin, presyon sa itaas ng atmospera. Ang yunit ng labis na presyon ay itinalagang ati. Ang kabuuan ng labis at presyon ng atmospera ay tinatawag ganap na presyon(ata).

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa lupa, pantay na pinipindot ng hangin ang isang tao mula sa lahat ng panig. Isinasaalang-alang na ang ibabaw ng katawan ng tao ay nasa average na 1.7-1.8 m2, ang puwersa ng presyon ng hangin na ginawa dito ay 17-18 thousand kgf (17-18 tf). Gayunpaman, ang isang tao ay hindi nakakaramdam ng presyur na ito, dahil ang kanyang katawan ay 70% na binubuo ng halos hindi mapipigil na mga likido, at sa panahon ng mga panloob na cavity- baga, gitnang tainga, atbp. - ito ay nababalanse ng back pressure ng hangin na matatagpuan doon at nakikipag-ugnayan sa atmospera.

Kapag inilubog sa tubig, ang isang tao ay nalantad sa labis na presyon mula sa isang haligi ng tubig sa itaas niya, na tumataas ng 1 ati bawat 10 m Ang pagbabago sa presyon ay maaaring magdulot masakit na sensasyon at compression, upang maiwasan kung aling maninisid ang dapat bigyan ng hanging humihinga sa presyon na katumbas ng ganap na presyon ng kapaligiran.

Dahil kailangang harapin ng mga diver ang mga pinaghalong compressed air o gas, angkop na alalahanin ang mga pangunahing batas na kanilang sinusunod at magbigay ng ilang mga formula na kinakailangan para sa mga praktikal na kalkulasyon.

Ang hangin, tulad ng iba pang mga tunay na gas at pinaghalong gas, sa isang tiyak na pagtatantya, ay sumusunod sa mga pisikal na batas na ganap na wasto para sa mga ideal na gas.

KAGAMITAN SA DIVING

Ang kagamitan sa pagsisid ay isang hanay ng mga aparato at produkto na isinusuot ng isang maninisid upang matiyak ang buhay at trabaho sa kapaligiran ng tubig sa isang takdang panahon.

Ang mga kagamitan sa pagsisid ay angkop para sa layunin kung maaari itong magbigay ng:

paghinga ng tao kapag nagsasagawa ng trabaho sa ilalim ng tubig;

pagkakabukod at thermal proteksyon mula sa pagkakalantad malamig na tubig;

sapat na kadaliang mapakilos at matatag na posisyon sa ilalim ng tubig;

kaligtasan sa panahon ng diving, surfacing at sa panahon ng trabaho;

maaasahang koneksyon sa ibabaw.

Depende sa mga gawain na malulutas, ang mga kagamitan sa diving ay nahahati:

sa lalim ng paggamit - para sa kagamitan para sa mababaw (katamtamang) lalim at malalim na dagat;

ayon sa paraan ng pagbibigay ng pinaghalong gas sa paghinga - autonomous at hose;

ayon sa paraan ng thermal protection - para sa mga kagamitan na may passive thermal protection, electrically at water heated;

ayon sa paraan ng pagkakabukod - para sa mga kagamitan na may water-gas-proof na mga wetsuit ng "tuyo" na uri at natatagusan ng "basa" na uri.

Ang pinaka kumpletong pag-unawa sa mga functional na tampok ng diving equipment ay ibinibigay sa pamamagitan ng pag-uuri nito ayon sa paraan ng pagpapanatili ng komposisyon na kinakailangan para sa paghinga. pinaghalong gas. Narito ang mga kagamitan:

maaliwalas;

na may bukas na pattern ng paghinga;

na may semi-closed na pattern ng paghinga;

na may saradong pattern ng paghinga.

Saan mas mabilis na naglalakbay ang tunog: sa hangin o sa tubig??? at nakuha ang pinakamahusay na sagot

Sagot mula kay Ptishon[guru]
Bilis ng tunogBilis ng tunog sa mga gas (0° C; 101325 Pa), m/s Nitrogen 334 Ammonia 415 Acetylene 327 Hydrogen 1284 Air 331.46 Helium 965 Oxygen 316 Methane 430 Carbon monoxide 338 Bilis ng Carbon dioxide 338 Carbon dioxide ng tunog - bilis ng pagpapalaganap mga sound wave Sa mga gas, ang bilis ng tunog ay mas mababa kaysa sa mga likido, ang bilis ng tunog ay mas mababa kaysa sa mga solido. h). Sa tubig, ang bilis ng tunog ay 1485 m / s.

Sagot mula sa Puting kuneho[guru]
Sa tubig, ang bilis ng tunog sa 25 ° C ay humigit-kumulang 330 m/s sa tubig mga 1500 m/s Ang eksaktong halaga ay depende sa temperatura, presyon, kaasinan (para sa tubig) at halumigmig (para sa hangin)

Sagot mula sa BaNkS777[eksperto]
sa tubig....

Sagot mula sa At ako[guru]
gusto mo bang gumawa ng sound bomb?

Sagot mula sa Vladimir T[guru]
sa tubig, kung saan mas malaki ang density doon at mas mabilis (mas malapit ang mga molekula at mas mabilis ang paghahatid)

Sagot mula sa Polina Lykova[aktibo]
Marahil sa himpapawid (hindi ko alam kung sigurado). Ipakpak ang iyong mga kamay sa ilalim ng tubig. Gagawin ito nang mas mabagal kaysa sa hangin Ang aking karanasan =) =8 =(=*8 =P

Sagot mula sa 3 sagot[guru]

Kamusta! Narito ang isang seleksyon ng mga paksa na may mga sagot sa iyong tanong: Saan mas mabilis na naglalakbay ang tunog: sa hangin o sa tubig???

Ang araling ito ay sumasaklaw sa paksang “Sound Waves”. Sa araling ito ay magpapatuloy tayo sa pag-aaral ng acoustics. Una, ulitin natin ang kahulugan ng mga sound wave, pagkatapos ay isaalang-alang ang kanilang mga saklaw ng dalas at pamilyar sa konsepto ng ultrasonic at infrasonic wave. Tatalakayin din natin ang mga katangian ng sound wave sa iba't ibang media at alamin kung ano ang mga katangian nito. .

Mga sound wave - ang mga ito ay mga mekanikal na panginginig ng boses na, kumakalat at nakikipag-ugnayan sa organ ng pandinig, ay nakikita ng isang tao (Larawan 1).

kanin. 1. Sound wave

Ang sangay ng pisika na tumatalakay sa mga alon na ito ay tinatawag na acoustics. Ang propesyon ng mga taong sikat na tinatawag na "tagapakinig" ay mga acoustician. Ang sound wave ay isang alon na nagpapalaganap sa isang elastic medium, ito ay isang longitudinal wave, at kapag ito ay lumaganap sa isang elastic na medium, ang compression at discharge ay kahalili. Ito ay ipinapadala sa paglipas ng panahon sa isang distansya (Larawan 2).

kanin. 2. Pagpapalaganap ng sound wave

Kasama sa mga sound wave ang mga vibrations na nangyayari sa dalas mula 20 hanggang 20,000 Hz. Para sa mga frequency na ito ang kaukulang wavelength ay 17 m (para sa 20 Hz) at 17 mm (para sa 20,000 Hz). Ang hanay na ito ay tatawaging naririnig na tunog. Ang mga wavelength na ito ay ibinibigay para sa hangin, ang bilis ng tunog kung saan ay katumbas ng .

Mayroon ding mga hanay na nakikitungo sa mga acoustician - infrasonic at ultrasonic. Ang infrasonic ay ang mga may frequency na mas mababa sa 20 Hz. At ang mga ultrasonic ay ang mga may dalas na higit sa 20,000 Hz (Larawan 3).

kanin. 3. Mga hanay ng sound wave

Bawat edukadong tao dapat mag-navigate sa frequency range ng sound waves at malaman na kung pupunta siya para sa isang ultrasound, ang larawan sa screen ng computer ay gagawin na may frequency na higit sa 20,000 Hz.

Ultrasound – Ito ay mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas mula 20 kHz hanggang isang bilyong hertz.

Ang mga alon na may dalas na higit sa isang bilyong hertz ay tinatawag hypersound.

Ang ultratunog ay ginagamit upang makita ang mga depekto sa mga bahagi ng cast. Ang isang stream ng maikling ultrasonic signal ay nakadirekta sa bahaging sinusuri. Sa mga lugar kung saan walang mga depekto, ang mga signal ay dumadaan sa bahagi nang hindi nakarehistro ng receiver.

Kung mayroong isang crack, isang air cavity o iba pang inhomogeneity sa bahagi, pagkatapos ay ang ultrasonic signal ay makikita mula dito at, bumabalik, pumapasok sa receiver. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na ultrasonic flaw detection.

Ang iba pang mga halimbawa ng mga aplikasyon ng ultrasound ay mga makina pagsusuri sa ultrasound, mga ultrasound machine, ultrasound therapy.

Infrasound – mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas na mas mababa sa 20 Hz. Hindi sila nakikita ng tainga ng tao.

Ang mga likas na pinagmumulan ng infrasound wave ay mga bagyo, tsunami, lindol, bagyo, pagsabog ng bulkan, at mga bagyong may pagkidlat.

Ang infrasound ay isa ring mahalagang alon na ginagamit upang i-vibrate ang ibabaw (halimbawa, upang sirain ang ilang malalaking bagay). Inilunsad namin ang infrasound sa lupa - at nasira ang lupa. Saan ito ginagamit? Halimbawa, sa mga minahan ng brilyante, kung saan kumukuha sila ng ore na naglalaman ng mga bahagi ng brilyante at dinudurog ito sa maliliit na particle upang mahanap ang mga inklusyong brilyante na ito (Fig. 4).

kanin. 4. Paglalapat ng infrasound

Ang bilis ng tunog ay depende sa mga kondisyon ng kapaligiran at temperatura (Larawan 5).

kanin. 5. Bilis ng pagpapalaganap ng sound wave sa iba't ibang media

Pakitandaan: sa hangin ang bilis ng tunog sa ay katumbas ng , at sa , ang bilis ay tumataas ng . Kung ikaw ay isang mananaliksik, kung gayon ang kaalamang ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa iyo. Maaari ka ring magkaroon ng ilang uri ng sensor ng temperatura na magre-record ng mga pagkakaiba sa temperatura sa pamamagitan ng pagpapalit ng bilis ng tunog sa medium. Alam na natin na kung mas siksik ang daluyan, mas seryoso ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng daluyan, mas mabilis na kumakalat ang alon. Sa huling talata tinalakay natin ito gamit ang halimbawa ng tuyo na hangin at basa-basa na hangin. Para sa tubig, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay . Kung lumikha ka ng isang sound wave (kumatok sa isang tuning fork), kung gayon ang bilis ng pagpapalaganap nito sa tubig ay magiging 4 na beses na mas malaki kaysa sa hangin. Sa pamamagitan ng tubig, ang impormasyon ay aabot ng 4 na beses na mas mabilis kaysa sa pamamagitan ng hangin. At sa bakal ay mas mabilis pa: (Larawan 6).

kanin. 6. Bilis ng pagpapalaganap ng sound wave

Alam mo mula sa mga epiko na ginamit ni Ilya Muromets (at lahat ng mga bayani at ordinaryong mamamayang Ruso at mga lalaki mula sa RVS ni Gaidar), ginamit nila nang husto sa isang kawili-wiling paraan pagtuklas ng isang bagay na papalapit, ngunit malayo pa rin. Ang tunog na ginagawa nito kapag gumagalaw ay hindi pa naririnig. Naririnig siya ni Ilya Muromets, habang ang kanyang tainga sa lupa. Bakit? Dahil ang tunog ay ipinapadala sa solidong lupa sa mas mataas na bilis, na nangangahulugan na ito ay makakarating sa tainga ni Ilya Muromets nang mas mabilis, at magagawa niyang maghanda upang matugunan ang kaaway.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na sound wave ay mga musikal na tunog at ingay. Anong mga bagay ang maaaring lumikha ng mga sound wave? Kung kukuha tayo ng pinagmumulan ng alon at isang nababanat na daluyan, kung gagawin nating magkakasuwato ang pinagmumulan ng tunog, magkakaroon tayo ng isang kahanga-hangang alon ng tunog, na tatawaging tunog ng musika. Ang mga pinagmumulan ng mga sound wave ay maaaring, halimbawa, ang mga string ng isang gitara o piano. Ito ay maaaring isang sound wave na nilikha sa air gap ng isang pipe (organ o pipe). Mula sa mga aralin sa musika alam mo ang mga tala: do, re, mi, fa, sol, la, si. Sa acoustics, tinatawag silang mga tono (Larawan 7).

kanin. 7. Mga tono ng musika

Ang lahat ng mga bagay na maaaring gumawa ng mga tono ay magkakaroon ng mga tampok. Paano sila nagkaiba? Magkaiba sila sa wavelength at frequency. Kung ang mga sound wave na ito ay hindi nilikha ng magkakasuwato na tunog ng mga katawan o hindi konektado sa isang uri ng karaniwang piraso ng orkestra, kung gayon ang ganoong dami ng mga tunog ay tatawaging ingay.

ingay- mga random na oscillations ng iba't ibang pisikal na kalikasan, na nailalarawan sa pagiging kumplikado ng kanilang temporal at spectral na istraktura. Ang konsepto ng ingay ay parehong domestic at pisikal, halos magkapareho sila, at samakatuwid ay ipinakilala namin ito bilang isang hiwalay na mahalagang bagay ng pagsasaalang-alang.

Lumipat tayo sa mga quantitative na pagtatantya ng mga sound wave. Ano ang mga katangian ng musical sound waves? Eksklusibong nalalapat ang mga katangiang ito sa mga harmonic sound vibrations. Kaya, Lakas ng tunog. Paano tinutukoy ang dami ng tunog? Isaalang-alang natin ang pagpapalaganap ng sound wave sa oras o ang mga oscillations ng pinagmulan ng sound wave (Fig. 8).

kanin. 8. Dami ng tunog

Kasabay nito, kung hindi kami nagdagdag ng maraming tunog sa system (halimbawa, pinindot namin nang tahimik ang isang piano key), magkakaroon ng tahimik na tunog. Kung malakas nating itinataas ang ating kamay, nagiging sanhi tayo ng tunog na ito sa pamamagitan ng pagpindot sa susi, nakakakuha tayo ng malakas na tunog. Ano ang nakasalalay dito? Ang isang tahimik na tunog ay may mas maliit na vibration amplitude kaysa sa isang malakas na tunog.

Ang susunod na mahalagang katangian ng musikal na tunog at anumang iba pang tunog ay taas. Saan nakasalalay ang pitch ng tunog? Ang taas ay depende sa dalas. Maaari nating gawing madalas na mag-oscillate ang source, o maaari nating gawin itong mag-oscillate nang hindi masyadong mabilis (iyon ay, magsagawa ng mas kaunting mga oscillations bawat yunit ng oras). Isaalang-alang natin ang time sweep ng mataas at mababang tunog ng parehong amplitude (Larawan 9).

kanin. 9. Pitch

Isang kawili-wiling konklusyon ang maaaring iguguhit. Kung ang isang tao ay kumanta sa isang bass voice, kung gayon siya ay may mapagkukunan ng tunog (ito ay vocal cords) ay nagbabago nang ilang beses na mas mabagal kaysa sa isang taong kumakanta ng soprano. Sa pangalawang kaso, ang mga vocal cord ay nag-vibrate nang mas madalas, at samakatuwid ay mas madalas na nagiging sanhi ng mga bulsa ng compression at discharge sa pagpapalaganap ng alon.

May isa pa kawili-wiling katangian sound waves, na hindi pinag-aaralan ng mga physicist. Ito timbre. Alam mo at madaling makilala ang parehong piraso ng musika na ginanap sa isang balalaika o cello. Paano naiiba ang mga tunog na ito o ang pagganap na ito? Sa simula ng eksperimento, hiniling namin sa mga taong gumagawa ng mga tunog na gawin ang mga ito ng humigit-kumulang sa parehong amplitude, upang ang volume ng tunog ay pareho. Ito ay tulad ng sa kaso ng isang orkestra: kung hindi na kailangang i-highlight ang anumang instrumento, lahat ay tumutugtog ng halos pareho, sa parehong lakas. Kaya iba ang timbre ng balalaika at cello. Kung iguguhit natin ang tunog na ginawa mula sa isang instrumento mula sa isa pa gamit ang mga diagram, magiging pareho ang mga ito. Ngunit madali mong makilala ang mga instrumentong ito sa pamamagitan ng kanilang tunog.

Isa pang halimbawa ng kahalagahan ng timbre. Isipin ang dalawang mang-aawit na nagtapos sa parehong unibersidad ng musika na may parehong mga guro. Pare-pareho silang nag-aral, na may mga straight A. Para sa ilang kadahilanan, ang isa ay naging isang natatanging tagapalabas, habang ang isa ay hindi nasisiyahan sa kanyang karera sa buong buhay niya. Sa katunayan, ito ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng kanilang instrumento, na nagiging sanhi ng vocal vibrations sa kapaligiran, ibig sabihin, ang kanilang mga boses ay naiiba sa timbre.

Bibliograpiya

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Physics: isang sangguniang libro na may mga halimbawa ng paglutas ng problema. - 2nd edition repartition. - X.: Vesta: publishing house "Ranok", 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Physics. Ika-9 na baitang: aklat-aralin para sa pangkalahatang edukasyon. mga institusyon/A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - ika-14 na ed., stereotype. - M.: Bustard, 2009. - 300 p.

1. Internet portal "eduspb.com" ()
2. Internet portal “msk.edu.ua” ()
3. Internet portal na “class-fizika.narod.ru” ()

Takdang aralin

1. Paano naglalakbay ang tunog? Ano ang maaaring pinagmulan ng tunog?
2. Maaari bang maglakbay ang tunog sa kalawakan?
3. Ang bawat alon ba na umaabot sa organ ng pandinig ng isang tao ay napapansin niya?

Nakikita namin ang mga tunog sa malayo mula sa kanilang mga pinagmulan. Karaniwan ang tunog ay umaabot sa amin sa pamamagitan ng hangin. Ang hangin ay isang nababanat na daluyan na nagpapadala ng tunog.

Kung ang sound transmission medium ay inalis sa pagitan ng source at ng receiver, ang tunog ay hindi magpapalaganap at, samakatuwid, ang receiver ay hindi ito mahahalata. Ipakita natin ito sa pang-eksperimentong paraan.

Maglagay tayo ng alarm clock sa ilalim ng bell ng air pump (Fig. 80). Hangga't may hangin sa kampana, malinaw na maririnig ang tunog ng kampana. Habang binubomba palabas ang hangin mula sa ilalim ng kampana, unti-unting humihina ang tunog at sa wakas ay hindi na maririnig. Kung walang transmission medium, ang vibrations ng bell plate ay hindi maaaring maglakbay, at ang tunog ay hindi umabot sa ating tainga. Hayaan nating magpahangin sa ilalim ng kampana at marinig muli ang tugtog.

kanin. 80. Eksperimento na nagpapatunay na ang tunog ay hindi nagpapalaganap sa kalawakan kung saan walang materyal na midyum

Ang mga elastic substance ay nagsasagawa ng mga tunog nang maayos, tulad ng mga metal, kahoy, likido, at mga gas.

Maglagay tayo ng pocket watch sa isang dulo ng kahoy na tabla, at lumipat sa kabilang dulo. Ang paglalagay ng iyong tainga sa pisara, maririnig mo ang pag-tick ng orasan.

Itali ang isang string sa isang metal na kutsara. Ilagay ang dulo ng tali sa iyong tainga. Kapag natamaan mo ang kutsara, maririnig mo ang isang malakas na tunog. Makakarinig tayo ng mas malakas na tunog kung papalitan natin ng wire ang string.

Ang malambot at buhaghag na mga katawan ay mahinang konduktor ng tunog. Upang maprotektahan ang anumang silid mula sa pagtagos ng mga kakaibang tunog, ang mga dingding, sahig at kisame ay inilalagay na may mga patong ng mga materyales na sumisipsip ng tunog. Ang nadama, pinindot na cork, porous na bato, at iba't ibang sintetikong materyales (halimbawa, polystyrene foam) na gawa sa foamed polymer ay ginagamit bilang mga interlayer. Ang tunog sa gayong mga layer ay mabilis na kumukupas.

Ang mga likido ay nagsasagawa ng tunog nang maayos. Ang mga isda, halimbawa, ay mahusay sa pandinig ng mga yabag at boses sa pampang, ito ay kilala ng mga makaranasang mangingisda.

Kaya, ang tunog ay nagpapalaganap sa anumang nababanat na daluyan - solid, likido at gas, ngunit hindi maaaring magpalaganap sa espasyo kung saan walang sangkap.

Ang mga oscillations ng pinagmulan ay lumikha ng isang nababanat na alon sa kapaligiran nito dalas ng audio. Ang alon, na umaabot sa tainga, ay nakakaapekto sa eardrum, na nagiging sanhi ng pag-vibrate nito sa dalas na tumutugma sa dalas ng pinagmumulan ng tunog. Nanginginig eardrum ipinadala sa pamamagitan ng ossicular system hanggang sa mga dulo pandinig na ugat, inisin sila at sa gayon ay nagiging sanhi ng pandamdam ng tunog.

Alalahanin natin na ang mga longitudinal elastic wave lamang ang maaaring umiral sa mga gas at likido. Ang tunog sa hangin, halimbawa, ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga longitudinal wave, ibig sabihin, mga alternating condensation at rarefactions ng hangin na nagmumula sa pinagmumulan ng tunog.

Ang isang sound wave, tulad ng anumang iba pang mekanikal na alon, ay hindi mabilis na kumakalat sa kalawakan, ngunit sa isang tiyak na bilis. Maaari mong i-verify ito, halimbawa, sa pamamagitan ng panonood ng putok ng baril mula sa malayo. Una ay nakakakita tayo ng apoy at usok, at pagkatapos ng ilang sandali ay naririnig natin ang tunog ng isang putok. Lumilitaw ang usok kasabay ng unang pag-vibrate ng tunog. Sa pamamagitan ng pagsukat sa pagitan ng oras t sa pagitan ng sandaling lumitaw ang tunog (sa sandaling lumitaw ang usok) at sa sandaling umabot ito sa tainga, matutukoy natin ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog:

Ipinapakita ng mga sukat na ang bilis ng tunog sa hangin sa 0 °C at normal presyon ng atmospera katumbas ng 332 m/s.

Kung mas mataas ang temperatura, mas mataas ang bilis ng tunog sa mga gas. Halimbawa, sa 20 °C ang bilis ng tunog sa hangin ay 343 m/s, sa 60 °C - 366 m/s, sa 100 °C - 387 m/s. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa pagtaas ng temperatura, ang pagkalastiko ng mga gas ay tumataas, at mas malaki ang nababanat na puwersa na lumitaw sa daluyan sa panahon ng pagpapapangit nito, mas malaki ang kadaliang kumilos ng mga particle at ang mas mabilis na mga vibrations ay ipinapadala mula sa isang punto patungo sa isa pa.

Ang bilis ng tunog ay nakasalalay din sa mga katangian ng daluyan kung saan ang tunog ay naglalakbay. Halimbawa, sa 0 °C ang bilis ng tunog sa hydrogen ay 1284 m/s, at sa carbon dioxide- 259 m/s, dahil ang mga molekula ng hydrogen ay hindi gaanong malaki at hindi gaanong inert.

Sa ngayon, ang bilis ng tunog ay masusukat sa anumang kapaligiran.

Ang mga molekula sa mga likido at solid ay mas malapit nang magkasama at mas malakas ang interaksyon kaysa sa mga molekula ng gas. Samakatuwid, ang bilis ng tunog sa likido at solid na media ay mas malaki kaysa sa gaseous na media.

Dahil ang tunog ay isang alon, upang matukoy ang bilis ng tunog, bilang karagdagan sa formula na V = s/t, maaari mong gamitin ang mga formula na alam mo: V = λ/T at V = vλ. Kapag nilulutas ang mga problema, ang bilis ng tunog sa hangin ay karaniwang itinuturing na 340 m/s.

Mga tanong

1. Ano ang layunin ng eksperimento na inilalarawan sa Figure 80? Ilarawan kung paano isinasagawa ang eksperimentong ito at kung anong konklusyon ang kasunod nito.
2. Maaari bang maglakbay ang tunog sa mga gas, likido, at solid? Suportahan ang iyong mga sagot gamit ang mga halimbawa.
3. Aling mga katawan ang nagsasagawa ng tunog na mas mahusay - elastic o porous? Magbigay ng mga halimbawa ng elastic at porous na katawan.
4. Anong uri ng alon - longitudinal o transverse - ang tunog na nagpapalaganap sa hangin? sa tubig?
5. Magbigay ng isang halimbawa na nagpapakita na ang isang sound wave ay hindi naglalakbay kaagad, ngunit sa isang tiyak na bilis.

Pagsasanay 30

1. Maaari bang marinig sa Earth ang tunog ng isang malaking pagsabog sa Buwan? Pangatwiranan ang iyong sagot.
2. Kung itali mo ang kalahati ng isang sabon na pinggan sa bawat dulo ng sinulid, pagkatapos ay gamit ang gayong telepono maaari ka ring makipag-usap nang pabulong habang nasa iba't ibang silid. Ipaliwanag ang phenomenon.
3. Tukuyin ang bilis ng tunog sa tubig kung ang pinagmumulan ng oscillating na may panahon na 0.002 s ay nagdudulot ng mga alon sa tubig na may haba na 2.9 m.
4. Tukuyin ang wavelength ng sound wave na may frequency na 725 Hz sa hangin, sa tubig at sa salamin.
5. Isang dulo ng mahabang metal pipe ang hinampas ng martilyo. Kumakalat ba ang tunog mula sa epekto sa ikalawang dulo ng tubo sa pamamagitan ng metal; sa pamamagitan ng hangin sa loob ng tubo? Ilang suntok ang maririnig ng taong nakatayo sa kabilang dulo ng tubo?
6. Tagamasid na nakatayo malapit sa isang tuwid na linya riles, nakakita ng singaw sa itaas ng sipol ng isang steam locomotive na papunta sa malayo. 2 segundo pagkatapos lumitaw ang singaw, narinig niya ang tunog ng isang sipol, at pagkaraan ng 34 segundo ay dumaan ang lokomotibo sa nagmamasid. Tukuyin ang bilis ng lokomotibo.

Kabilang sa mga pangunahing batas ng pagpapalaganap ng tunog ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon nito sa mga hangganan ng iba't ibang media, gayundin ang diffraction ng tunog at pagkalat nito sa pagkakaroon ng mga hadlang at inhomogeneities sa medium at sa mga interface sa pagitan ng media.

Ang saklaw ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng sound absorption factor, iyon ay, ang hindi maibabalik na paglipat ng enerhiya ng sound wave sa iba pang mga uri ng enerhiya, sa partikular na init. Isang mahalagang kadahilanan ay din ang direksyon ng radiation at ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog, na depende sa daluyan at sa partikular na estado nito.

Mula sa pinagmulan ng tunog, ang mga acoustic wave ay kumakalat sa lahat ng direksyon. Kung ang isang sound wave ay dumaan sa isang medyo maliit na butas, pagkatapos ay kumakalat ito sa lahat ng direksyon, at hindi naglalakbay sa isang direktang sinag. Halimbawa, ang mga tunog ng kalye na tumatagos sa isang bukas na bintana papunta sa isang silid ay maririnig sa lahat ng mga punto, at hindi lamang sa tapat ng bintana.

Ang likas na katangian ng pagpapalaganap ng mga sound wave na malapit sa isang balakid ay nakasalalay sa ugnayan sa pagitan ng laki ng balakid at ang haba ng daluyong. Kung ang laki ng balakid ay maliit kumpara sa haba ng daluyong, kung gayon ang alon ay dumadaloy sa paligid ng balakid na ito, na kumakalat sa lahat ng direksyon.

Ang mga alon ng tunog, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na direksyon, iyon ay, sila ay na-refracted. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Ito ay depende sa kung aling medium ang tunog ay tumagos kung saan. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw, at kabaliktaran.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang daan, ang mga sound wave ay makikita mula dito ayon sa isang mahigpit na tinukoy na panuntunan - ang anggulo ng pagmuni-muni katumbas ng anggulo pagbagsak - ang konsepto ng echo ay konektado dito. Kung ang tunog ay makikita mula sa ilang mga ibabaw sa iba't ibang mga distansya, maraming mga dayandang ang magaganap.

Ang tunog ay nagpapalaganap sa anyo ng isang diverging spherical wave na pumupuno sa mas malaking volume. Habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle ng medium at nawawala ang tunog. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto natin, halimbawa, na marinig, inilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumagamit ng megaphone.

Ang diffraction, iyon ay, ang baluktot ng mga sound ray, ay may malaking impluwensya sa hanay ng pagpapalaganap ng tunog. Kung mas heterogenous ang medium, mas baluktot ang sound beam at, nang naaayon, mas maikli ang sound propagation range.

Pagpapalaganap ng tunog

Ang mga sound wave ay maaaring maglakbay sa hangin, gas, likido at mga solido. Ang mga alon ay hindi lumilitaw sa walang hangin na espasyo. Madali itong i-verify mula sa simpleng karanasan. Kung ang isang electric bell ay inilagay sa ilalim ng isang airtight cap kung saan ang hangin ay inilikas, hindi kami makakarinig ng anumang tunog. Ngunit sa sandaling mapuno ng hangin ang takip, isang tunog ang nangyayari.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng oscillatory motions mula sa particle hanggang particle ay depende sa medium. Noong sinaunang panahon, inilagay ng mga mandirigma ang kanilang mga tainga sa lupa at sa gayon ay nakita ang mga kabalyero ng kalaban nang mas maaga kaysa sa hitsura nito. At ang sikat na siyentipiko na si Leonardo da Vinci ay sumulat noong ika-15 siglo: "Kung ikaw, sa dagat, ibababa ang butas ng isang tubo sa tubig, at ilagay ang kabilang dulo nito sa iyong tainga, maririnig mo ang ingay ng mga barko. malayo sayo."

Ang bilis ng tunog sa hangin ay unang nasukat noong ika-17 siglo ng Milan Academy of Sciences. Ang isang kanyon ay na-install sa isa sa mga burol, at isang poste ng pagmamasid ay matatagpuan sa kabilang banda. Ang oras ay naitala pareho sa sandali ng pagbaril (sa pamamagitan ng flash) at sa sandaling natanggap ang tunog. Batay sa distansya sa pagitan ng observation point at ng baril at ang oras ng pinagmulan ng signal, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay hindi na mahirap kalkulahin. Ito ay naging katumbas ng 330 metro bawat segundo.

Ang bilis ng tunog sa tubig ay unang nasukat noong 1827 sa Lake Geneva. Ang dalawang bangka ay matatagpuan 13,847 metro ang layo mula sa isa't isa. Sa una, isang kampanilya ang isinabit sa ilalim, at sa pangalawa, isang simpleng hydrophone (sungay) ang ibinaba sa tubig. Sa unang bangka, sinunog ang pulbura kasabay ng pagtunog ng kampana sa pangalawa, sinimulan ng tagamasid ang stopwatch sa sandali ng flash at nagsimulang maghintay para dumating ang sound signal mula sa kampana. Ito ay lumabas na ang tunog ay naglalakbay nang higit sa 4 na beses na mas mabilis sa tubig kaysa sa hangin, i.e. sa bilis na 1450 metro bawat segundo.

Bilis ng tunog

Kung mas mataas ang pagkalastiko ng daluyan, mas malaki ang bilis: sa goma 50, sa hangin 330, sa tubig 1450, at sa bakal - 5000 metro bawat segundo. Kung kami, na nasa Moscow, ay maaaring sumigaw nang napakalakas na ang tunog ay umabot sa St. sa loob ng dalawang minuto.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng estado ng parehong daluyan. Kapag sinabi natin na ang tunog ay naglalakbay sa tubig sa bilis na 1450 metro bawat segundo, hindi ito nangangahulugan na sa anumang tubig at sa ilalim ng anumang mga kondisyon. Sa pagtaas ng temperatura at kaasinan ng tubig, pati na rin sa pagtaas ng lalim, at samakatuwid presyon ng hydrostatic tumataas ang bilis ng tunog. O kumuha tayo ng bakal. Dito, din, ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa parehong temperatura at kalidad na komposisyon ng bakal: mas maraming carbon ang nilalaman nito, mas mahirap ito, at mas mabilis na naglalakbay ang tunog dito.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang paraan, ang mga sound wave ay makikita mula dito nang mahigpit isang tiyak na tuntunin: Ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw. Ang mga sound wave na nagmumula sa hangin ay halos ganap na masasalamin paitaas mula sa ibabaw ng tubig, at ang mga sound wave na nagmumula sa isang pinagmumulan na matatagpuan sa tubig ay makikita pababa mula dito.

Ang mga sound wave, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na posisyon, i.e. repraksyon. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Depende ito sa kung anong medium ang napasok ng tunog. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki kaysa sa una, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw at kabaliktaran.

Sa himpapawid, ang mga sound wave ay nagpapalaganap sa anyo ng isang diverging spherical wave, na pumupuno ng mas malaking volume, habang ang mga particle vibrations na dulot ng mga pinagmumulan ng tunog ay ipinapadala sa mass ng hangin. Gayunpaman, habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto nating marinig ng mas mahusay, inilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumagamit ng megaphone. Sa kasong ito, ang tunog ay mas mababawasan, at ang mga sound wave ay lalakbay pa.

Habang tumataas ang kapal ng pader, ang soundlocation sa mababang gitnang frequency ay tumataas, ngunit ang "mapanirang" coincidence resonance, na nagiging sanhi ng strangulation ng soundlocation, ay nagsisimulang magpakita mismo sa mas mababang mga frequency at sumasaklaw sa isang mas malawak na lugar.