Χαρακτηριστικά ηχητικών κυμάτων

Χαρακτηριστικά ηχητικών κυμάτων

Ένα ηχητικό κύμα είναι ένα ειδικό είδος κύματος που μπορεί να ανιχνευθεί από το ανθρώπινο αυτί. Τα ηχητικά κύματα έχουν ειδικά χαρακτηριστικά που τα κάνουν μοναδικά.

Μηχανικά κύματα

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των ηχητικών κυμάτων είναι ότι είναι μηχανικά κύματα. Αυτό σημαίνει ότι ταξιδεύουν μέσω ενός μέσου. Τα ηχητικά κύματα μπορούν να ταξιδέψουν σε όλα τα είδη μέσων. Κανονικά, ακούμε ηχητικά κύματα που έχουν ταξιδέψει στον αέρα, αλλά ο ήχος μπορεί επίσης να ταξιδέψει μέσα από νερό, ξύλο, τη Γη και πολλές άλλες ουσίες. Ωστόσο, ο ήχος δεν μπορεί να περάσει από ένα κενό όπως το διάστημα.

Η πηγή των ηχητικών κυμάτων είναι κάτι που δονείται. Αυτή η δόνηση προκαλεί διαταραχή στα μόρια γύρω από την πηγή. Η ενέργεια του κύματος μεταφέρεται από μόριο σε μόριο μέσα στο μέσο.

Διαμήκη κύματα

Ένα άλλο χαρακτηριστικό των ηχητικών κυμάτων είναι ότι είναι διαμήκη κύματα. Αυτό σημαίνει ότι η διαταραχή του κύματος κινείται προς την ίδια κατεύθυνση με το κύμα. Καθώς τα μόρια δονούνται και μεταφέρουν ενέργεια μεταξύ τους προκαλούν ένα κύμα που κινείται προς την κατεύθυνση της δόνησης.

Το διαμήκες χαρακτηριστικό των ηχητικών κυμάτων φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Εδώ μπορείτε να δείτε πώς τα μόρια κινούνται προς τα αριστερά προς τα δεξιά κίνηση προκαλώντας το κύμα και τη διαταραχή να κινηθούν προς την ίδια κατεύθυνση. Σε ορισμένες περιοχές του κύματος, τα μόρια συγκεντρώνονται. Αυτό ονομάζεται συμπίεση. Σε άλλες περιοχές τα μόρια εξαπλώνονται. Αυτό ονομάζεται σπάνια.



Ποιο είναι το μήκος κύματος ενός ηχητικού κύματος;

Μελετήσαμε πώς μετράται το μήκος κύματος ενός εγκάρσιου κύματος από κορυφογραμμή σε κορυφαίος ή κοιλότητα σε κοιλότητα Αυτό είναι αρκετά εύκολο να το δείτε όταν κοιτάζετε ένα γράφημα. Ωστόσο, τα ηχητικά κύματα είναι διαφορετικά καθώς είναι διαμήκη. Για να προσδιορίσετε το μήκος κύματος ενός ηχητικού κύματος, μετράτε από τη συμπίεση έως τη συμπίεση ή τη σπάνια στην αραίωση.

Κύματα πίεσης

Τα ηχητικά κύματα μπορούν επίσης να θεωρηθούν ως κύματα πίεσης. Αυτό συμβαίνει επειδή οι συμπίεσεις και οι σπάνιες κινήσεις που κινούνται μέσω ηχητικών κυμάτων έχουν διαφορετικές πιέσεις. Οι συμπιέσεις είναι περιοχές υψηλής πίεσης ενώ οι σπάνιες είναι περιοχές χαμηλής πίεσης.

Ποιο είναι το πλάτος ενός ηχητικού κύματος;

Μερικές φορές θα δείτε ένα γράφημα ενός ηχητικού κύματος που μοιάζει με ημιτονοειδές κύμα (δείτε παρακάτω). Αυτό είναι διαφορετικό από το γράφημα ενός εγκάρσιου κύματος. Οι κορυφές και οι κοιλάδες αυτού του κύματος γράφουν τις αλλαγές στην πίεση που συμβαίνουν στο κύμα. Από αυτό το γράφημα μπορούμε να προσδιορίσουμε το πλάτος του ηχητικού κύματος. Το πλάτος είναι η κορυφή της συμπίεσης ή της σπάνιας κλασματικότητας στο γράφημα.



Ένταση ενός ηχητικού κύματος

Τα ηχητικά κύματα μετρούνται μερικές φορές χρησιμοποιώντας μια ποσότητα που ονομάζεται ένταση. Η ένταση ενός ηχητικού κύματος (I) είναι ίση με την ηχητική ισχύ (P) στην περιοχή (A):

I = P / Α