Garsas

Šioje temoje aptariama mechaniniai svyravimai, bangos ir garsas, įskaitant garso atsiradimą, sklidimą, greitį, stiprį, aukštį. Taip pat susipažįstama su ultragarsu ir infragarsu bei jų panaudojimu. Akustika nagrinėja garso reiškinius.

Garso atsiradimas ir sklidimas
Visi garsai atsiranda dėl mechaninių terpės virpesių. Pavyzdžiai: automobilių susidūrimas, garsiakalbio membranos virpėjimas, balso stygų virpėjimas. Kamertonas yra dažnai naudojamas prietaisas garso reiškiniams tirti. Garso perdavimui reikalinga terpė (dujos, skystis arba kietasis kūnas). Garso sklidimo schema: Garso šaltinis -> Terpė -> Imtuvas (ausis). Sklindant bangai, oras kartu su ja neslenka. Sutankėjimai – didesnio slėgio sritys, praretėjimai – mažesnio slėgio sritys. Garso banga yra išilginė ir sklinda visomis kryptimis. Minkšti ir akyti kūnai blogai praleidžia garsą (triukšmo mažinimas). Garso šaltiniai: stangrūs kūnai (styga, kamertonas), skysčiai ir dujos (vandens šniokštimas, oro ūžimas).
Garso greitis
Garso greitis priklauso nuo terpės, kuria jis sklinda. Greičiausiai garsas sklinda kietaisiais kūnais, lėčiau – skysčiais, lėčiausiai – dujomis. Tai lemia terpės vidinė sandara (tankis). Garso greitis ore (0°C) – 332 m/s. Kylant temperatūrai, garso greitis didėja. Garso greitis ore yra mažesnis už šviesos greitį (žaibas ir perkūnija). Skirtingose dujose garso greitis skiriasi: kuo lengvesnės dujos, tuo greičiau sklinda garsas. Pereinant į kitą terpę, keičiasi bangos greitis ir ilgis, bet dažnis išlieka toks pat.
Garso greitis
Garso greitis yra atstumas, kurį garso banga nusklinda per laiko vienetą. Jis priklauso nuo terpės, kuria sklinda garsas, savybių (tankio, tamprumo) ir temperatūros. Paprastai garsas greičiausiai sklinda kietaisiais kūnais, lėčiau – skysčiais, o lėčiausiai – dujomis. Pavyzdžiui, \(0^\circ \text{C}\) temperatūros ore garso greitis yra maždaug \(332 \text{ m/s}\). Kylant oro temperatūrai, garso greitis jame didėja. Kai garso banga pereina iš vienos terpės į kitą, jos dažnis nekinta, tačiau keičiasi sklidimo greitis ir bangos ilgis.
Garso greitis
Garso greitis priklauso nuo terpės, kuria jis sklinda, savybių (ypač tamprumo ir tankio) bei temperatūros. Paprastai garsas greičiausiai sklinda kietuosiuose kūnuose, lėčiau skysčiuose ir lėčiausiai dujose. Ore, esant \(0\)°C temperatūrai, garso greitis yra apie \(332\) m/s. Aukštesnėje temperatūroje garso greitis ore didėja. Garso greitis yra žymiai mažesnis už šviesos greitį.
Garso prigimtis ir sklidimas
Garsas yra mechaniniai svyravimai, sklindantys tampria terpe (kietuoju kūnu, skysčiu ar dujomis) bangų pavidalu. Garso šaltinis yra bet koks virpantis kūnas. Virpesiai sukelia aplinkinėje terpėje slėgio svyravimus (sutankėjimus ir praretėjimus), kurie sklinda kaip išilginė banga. Garsui sklisti būtina materiali terpė; vakuume garsas nesklinda. Fizikos šaka, tirianti garso reiškinius, vadinama akustika.
Garso prigimtis ir sklidimas
Garsas yra mechaniniai svyravimai, sklindantys tampria terpe (dujomis, skysčiais, kietasiais kūnais). Garso šaltinis sukelia terpės dalelių virpesius, kurie perduodami gretimoms dalelėms, sudarydami išilginę garso bangą (sutankėjimų ir praretėjimų sklidimą). Garsas negali sklisti vakuume. Mokslas apie garsą vadinamas akustika.
Garso stipris ir aukštis
Garso stipris yra fizikinis dydis, apibūdinantis garso bangos pernešamą energiją per ploto vienetą per laiko vienetą, subjektyviai suvokiamas kaip garsumas. Garso stipris priklauso nuo garso bangos amplitudės – kuo didesnė virpesių amplitudė, tuo stipresnis garsas. Garso aukštis yra garso požymis, susijęs su garso bangos virpesių dažniu. Aukštesni garsai atitinka didesnį virpesių dažnį, žemesni – mažesnį. Žmogaus ausis paprastai girdi garsus, kurių dažnis yra nuo \(16 \text{ Hz}\) iki \(20 000 \text{ Hz}\) (arba \(20 \text{ kHz}\)).
Garso stipris ir aukštis
Garso stipris – energijos kiekis, pernešamas garso bangos per laiko ir ploto vienetus. Jis priklauso nuo virpesių amplitudės (didesnė amplitudė – stipresnis garsas). Garso aukštis susijęs su virpesių dažniu (didesnis dažnis – aukštesnis garsas). Žmogaus ausis girdi garsus nuo 16 Hz iki 20 000 Hz. Žmogaus balso ribos: 64 Hz (bosas) – 1300 Hz (sopranas).
Pagrindinės garso charakteristikos
Pagrindinės girdimo garso savybės yra jo stipris (susijęs su garsumu) ir aukštis. Garso stipris yra fizikinis dydis, apibūdinantis energiją, kurią garso banga perneša per laiko vienetą pro ploto vienetą; jis priklauso nuo garso bangos virpesių amplitudės (didesnė amplitudė – didesnis stipris). Garso aukštis yra subjektyvi charakteristika, susijusi su virpesių dažniu (aukštesnis dažnis – aukštesnis garsas).
Ultragarsas ir infragarsas
Ultragarsas yra mechaninės bangos, kurių dažnis viršija žmogaus girdos viršutinę ribą (daugiau nei \(20\,000\) Hz arba \(20\) kHz). Infragarsas yra mechaninės bangos, kurių dažnis yra žemesnis už žmogaus girdos apatinę ribą (mažiau nei \(16\) Hz). Šie garsai yra negirdimi žmogui, bet turi specifinių savybių ir taikymų.
Ultragarsas ir infragarsas
Ultragarsas – garsas, kurio dažnis didesnis už girdimo garso ribą (20 000 Hz). Jis turi stiprų biologinį poveikį. Panaudojimas: mikrobų naikinimas, sėklų daigumo didinimas, defektoskopija, hidroakustika, medicininė diagnostika ir gydymas, gyvūnų orientacija. Infragarsas – garsas, kurio dažnis mažesnis už girdimo garso ribą (16 Hz). Gali sukelti pykinimą, galvos svaigimą.
Ultragarsas ir infragarsas
Ultragarsas yra mechaninės bangos, kurių dažnis viršija viršutinę žmogaus girdos ribą, t. y., yra didesnis nei \(20 000 \text{ Hz}\) (\(20 \text{ kHz}\)). Dėl trumpo bangos ilgio ultragarsas pasižymi kryptingumu ir yra naudojamas technikoje (pvz., defektoskopija, echolokacija) bei medicinoje (pvz., diagnostika). Infragarsas yra mechaninės bangos, kurių dažnis yra mažesnis už apatinę žmogaus girdos ribą, t. y., mažesnis nei \(16 \text{ Hz}\). Infragarso šaltiniai yra gamtoje (pvz., audros, žemės drebėjimai) ir technikoje (pvz., įvairūs mechanizmai).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com