Инфразвук примеры. Инфразвук: характеристики, источники и влияние на человека

Что такое инфразвук и каковы его основные свойства. Какие природные и техногенные источники инфразвука существуют. Как распространяется инфразвук в различных средах. Какое физиологическое воздействие оказывает инфразвук на организм человека. Как обнаруживают и регистрируют инфразвуковые волны.

Что такое инфразвук и его ключевые характеристики

Инфразвук представляет собой акустические колебания с частотой ниже порога слышимости человеческого уха. Обычно за верхнюю границу инфразвукового диапазона принимают 16 Гц, а нижнюю условно определяют как 0,001 Гц. Каковы основные особенности инфразвука?

• Большие амплитуды колебаний по сравнению со слышимым звуком той же мощности
• Слабое поглощение в атмосфере, что обеспечивает распространение на большие расстояния
• Способность огибать препятствия и проникать в помещения благодаря большой длине волны
• Вызывает резонансные колебания крупных объектов

Эти свойства делают инфразвук трудным для борьбы с ним обычными методами звукоизоляции. Как инфразвук взаимодействует с окружающей средой?

Природные и техногенные источники инфразвука

Инфразвуковые колебания могут иметь как естественное, так и искусственное происхождение. Каковы основные природные источники инфразвука?

• Землетрясения и движения земной коры
• Грозовые разряды
• Сильный ветер, бури, ураганы
• Извержения вулканов
• Обрушения береговых линий
• Падение метеоритов

Некоторые животные, например киты и слоны, используют инфразвук для коммуникации на больших расстояниях. А какие техногенные источники генерируют инфразвук?

• Тяжелые станки и промышленное оборудование
• Ветрогенераторы
• Мощные вентиляторы
• Электродуговые печи
• Поршневые компрессоры
• Турбины
• Виброплощадки
• Акустические системы с сабвуферами
• Водосливные плотины
• Реактивные и судовые двигатели
• Взрывы

Таким образом, инфразвук широко распространен как в природе, так и в техносфере. Как он распространяется в различных средах?

Особенности распространения инфразвука

Инфразвук обладает уникальными свойствами распространения в различных средах. Каковы его основные особенности?

• Крайне низкое поглощение в атмосфере, воде и земной коре
• Способность распространяться на огромные расстояния (сотни и тысячи километров)
• Высокая проникающая способность благодаря большой длине волны
• Огибание препятствий за счет дифракции

Эти свойства позволяют использовать инфразвук для:

• Предсказания приближения ураганов и цунами
• Обнаружения мощных взрывов
• Определения местоположения стреляющих орудий
• Зондирования верхних слоев атмосферы
• Исследования свойств водной среды
• Геодезического изучения земной коры

Как инфразвук влияет на организм человека и других живых существ?

Физиологическое воздействие инфразвука на организм

Инфразвук может оказывать существенное влияние на человеческий организм в зависимости от его характеристик. Какие эффекты он вызывает?

• При 180-190 дБ — смертельное воздействие из-за разрыва легочных альвеол
• При 154 дБ — предел переносимости, синдром инфразвукового дискомфорта
• 145-150 дБ в диапазоне 1-100 Гц вызывают:
  • Вибрацию грудной клетки
  • Сухость во рту
  • Нарушение зрения
  • Головные боли и головокружение
  • Тошноту
  • Кашель и удушье
  • Боли в подреберье
  • Звон в ушах

Патогенное действие инфразвука связано с повреждением нервной системы, эндокринных органов и развитием тканевой гипоксии. Как обнаруживают и измеряют инфразвук?

Методы обнаружения и регистрации инфразвука

Регистрация инфразвука представляет определенные трудности из-за его физических свойств. Какие основные методы используются?

• Резонансные вибраторы (струны, рупоры, трубы):
  • Плюсы: высокая чувствительность
  • Минусы: узкий диапазон частот, большие размеры
• Компактные электронные датчики:
  • Низкочастотные конденсаторные микрофоны (от 0,5 Гц)
  • Микробарометры (для очень низких частот)

Датчики инфразвука требуют защиты от ветровых помех и механических вибраций. Где применяются системы обнаружения инфразвука?

• Станции мониторинга ядерных взрывов
• Системы раннего предупреждения о стихийных бедствиях
• Шумомеры-анализаторы

Таким образом, инфразвук представляет собой сложное физическое явление, требующее особых подходов к изучению и контролю.

Способы защиты от инфразвука

Защита от инфразвука представляет определенные сложности из-за его физических свойств. Какие основные методы применяются?

• Снижение интенсивности в источнике:
  • Изменение режимов работы оборудования
  • Применение демпфирующих устройств
  • Улучшение балансировки вращающихся механизмов
• Изоляция источника:
  • Установка оборудования на виброизолирующие фундаменты
  • Применение гибких вставок в воздуховодах
• Поглощение инфразвука:
  • Использование резонансных поглотителей
  • Установка низкочастотных глушителей
• Индивидуальные средства защиты:
  • Специальные наушники и шлемы
  • Противошумные костюмы

Эффективная защита от инфразвука часто требует комплексного подхода, сочетающего различные методы. Какие мифы существуют об инфразвуке?

Разоблачение мифов об инфразвуке

Вокруг инфразвука сложилось немало мифов, особенно касающихся его применения в качестве оружия. Какие заблуждения наиболее распространены?

• Миф о компактном направленном излучателе инфразвука:
  • Физически невозможно из-за большой длины волны
  • Для частоты 7 Гц размер излучателя должен быть около 47 м
  • Излучение будет всенаправленным, а не узконаправленным
• Миф о легком достижении летальных уровней мощности:
  • Генерация инфразвука смертельной интенсивности — сложная техническая задача
  • Требуются мощные источники, например авиационные двигатели
• Миф о незаметности воздействия инфразвука:
  • Высокоинтенсивный инфразвук вызывает явный физический дискомфорт
  • Длительное воздействие приводит к заметным нарушениям здоровья

Таким образом, реальные свойства инфразвука существенно отличаются от распространенных в массовой культуре представлений. Какие выводы можно сделать об этом явлении?

Инфразвук — Википедия. Что такое Инфразвук

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20’000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десятки секунд.

Характеристики инфразвука

Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды^[1]:

• инфразвук имеет гораздо большие амплитуды колебаний в сравнении с равномощным слышимым человеком звуком;
• инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно;
• благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки;
• инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними.

Перечисленные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним, поскольку обычные способы противошумовой борьбы (звукопоглощение, звукоизоляция, удаление от источника звука) против инфразвука малоэффективны.

Инфразвук, образующийся в море, называют одной из возможных причин появления «летучих голландцев» — судов, покинутых экипажем в открытом море в ситуации, когда физической опасности судну нет^[2] (см. Бермудский треугольник, Корабль-призрак).

Источники инфразвука

Российская инфразвуковая станция IS43 в Дубне

Инфразвуковая станция системы обнаружения (засечки) ядерных взрывов и землетрясений ^[3][4][5][6]. На рисунке видны веерные фильтры, экраны микрофонов против ветровых помех, ограда, снижающая турбулентность^[7].

Природные источники

Инфразвук генерируется планетарной корой при землетрясениях, ударах молний, при сильном ветре (инфразвуковой аэродинамический шум) во время бурь и ураганов (в последнем случае регистрация инфразвука, в том числе нарастание инфразвукового фона, — верный признак приближения шторма. В частности прибрежные сухопутные и морские животные уходят в глубь суши и воды соответственно, заслышав нарастающий инфразвуковой шум и следовательно ожидая приближение шторма)^[8].

При помощи инфразвука общаются между собой киты и слоны. Инфразвук был зарегистрирован и при взрыве Челябинского метеорита в 2013 г. инфразвуковыми станциями систем обнаружения ядерных взрывов по всей Земле^[9].

Техногенные источники

Техногенный инфразвук генерируется разнообразным оборудованием при колебаниях поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветрогенераторы, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, сабвуферы, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах.

Распространение инфразвука

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень большие расстояния, и инфразвук может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. (Последнее может быть использовано в контрбатарейной борьбе.) Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды, геодезического зондирования земной коры с дневной поверхности.

Физиологическое действие инфразвука

Физиологическое действие инфразвука на живые существа (в том числе человека) зависит только от его спектральных, временных и мощностных характеристик и не зависит от того, на открытом пространстве или в помещении находится живой объект воздействия.
Патогенное действие инфразвука заключается в повреждении нервной системы (в частности головного мозга), органов эндокринной системы и внутренних органов вследствие развития тканевой гипоксии из-за ликвор-гемодинамических и микроциркуляторных нарушений.
При 180—190 дБ действие инфразвука смертельно вследствие разрыва лёгочных альвеол. Другие зоны интенсивных кратковременных воздействий вызывают синдром резко выраженного инфразвукового дискомфорта, предел переносимости которого наблюдается при 154 дБ. Исследования показали, что низкочастотные акустические колебания, в том числе и инфразвуковые, продолжительностью от 25 с до 2 мин с удельным звуковым давлением от 145 до 150 дБ в диапазоне частот от 1 до 100 Гц, вызывали у испытуемых ощущение вибрации грудной стенки, сухость в полости рта, нарушение зрения, головные боли, головокружение, тошноту, кашель, удушье, беспокойство в области подреберий, звон в ушах, модуляцию звуков речи, боли при глотании и некоторые другие признаки нарушений в деятельности организма^[10].

Обнаружение и регистрация инфразвука

Обнаружение и регистрация инфразвука представляют определённые трудности в силу того, что из-за низкой частоты колебаний волны имеют многометровую длину и, представляя собой упругие механические колебания среды распространения, легко смешиваются с механическими колебаниями не инфразвуковой природы. Таким образом датчики инфразвука требуют защиты от наводимых ветром помех и других возмущений от близкорасположенных объектов. При этом сам инфразвук может быть зафиксирован за многие километры от его источника.

Для обнаружения инфразвука могут быть использованы устройства, основанные на принципе резонансного вибратора (струны, рупоры, трубы). Недостатком таких устройств является узкий диапазон обнаруживаемых ими частот, совпадающих с их собственной резонансной частотой и огромные многометровые размеры, которые должны равняться или быть кратным длинам обнаруживаемых волн. Преимуществом является высокая чувствительность и КПД.

На практике для обнаружения инфразвуковых волн используют в основном компактные датчики, преобразующие акустические колебания в электрические сигналы с их дальнейшим усилением и обработкой средствами электроники^[11][7][12]:

• низкочастотные конденсаторные микрофоны свободного поля (для высокочастотного инфразвука от 0,5 Гц и выше, к примеру 40AZ — ½”, BSWA MP-201 и др.). Так как ЭДС микрофонов связана не с амплитудой движения их чувствительной мембраны, а с ускорением её движения, то при низкочастотном инфразвуке (одно колебание за несколько секунд) ЭДС в капсюлях микрофонов практически отсутствует, из-за чего низкочастотный инфразвук невозможно регистрировать микрофонами физически;
• микробарометры (для низкочастотного инфразвука). Так как инфразвук является упругими колебаниями среды распространения, представляющими собой чередующиеся зоны сжатия-разрежения, то периодическое изменение давления (с периодичностью 1 колебание в секунды и минуты) по фронту его распространения возможно зафиксировать микробарометрами. Высокочастотный же инфразвук микробарометрами невозможно фиксировать из-за их реактивности (не успевают реагировать на столь быстрые незначительные изменения давления).

Компактные датчики инфразвука применяются в инфразвуковых станциях обнаружения и мониторинга за ядерными взрывами, в системах раннего оповещения о природных катаклизмах (бури, цунами), в шумомерах-анализаторах.

Генераторы инфразвука

Способы борьбы с инфразвуком

Мифы об инфразвуке

В ряде кино- и телефильмов активно эксплуатируется тема инфразвукового оружия, которое физически вполне возможно, однако при его описании сценаристы попадают впросак, поскольку слабо или вообще не знакомы с физикой излучения и приёма волн, в т. ч. акустических. Например, в эпизоде «Крысобой» телесериала «След» фигурирует носимый преступником автономный компактный направленный (т. е. безопасный для оператора) излучатель инфразвуковых волн, встроенный в корпус компьютера-планшета, из-за которого гибнут несколько человек.

Однако такое устройство нереализуемо вследствие физических причин:^{[источник не указан 477 дней]} для частоты 7 Гц длина инфразвуковой волны составляет около 47 м. Величину не менее порядка этого значения должен иметь линейный размер акустического излучателя для хорошей её генерации^[13]. Причём если предположить, что каким-либо образом излучатель инфразвука размером с носимый в руках планшет (линейным размером 25-30 см, много меньшим длины волны в 47 м) способен генерировать волну с интенсивностью, достаточной для летального воздействия на организм человека (например за счёт направляемой в него большой мощности), то исходя из фундаментальных свойств излучения волн его действие будет всенаправленным^[14], и первой жертвой станет сам оператор такого устройства^{[источник не указан 477 дней]}. Кроме того, на настоящем этапе развития техники обеспечение генерирования инфразвуковых волн с достаточной для летального действия энергией является серьёзной технической проблемой^{[источник не указан 477 дней]}. В качестве реализуемого на сегодняшний день источника такого акустического излучения^{[источник не указан 477 дней]} предполагается использование мощных авиационных реактивных двигателей с резонаторами^[15], что снова исключает возможность переноса и использования такого устройства одним человеком^{[источник не указан 477 дней]}.

Примечания

1. ↑ Глава 13. Инфразвук, Н. Ф. Измеров, В. Ф. Кириллов. Гигиена труда / Учебник — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010 г. — 592 c.
2. ↑ Мезенцев В. А. В тупиках мистики. М.: Московский рабочий, 1987.
3. ↑ Cебе доверяй, а других проверяй, Михайлов В. Статья, газета «Военно-промышленный курьер», № 8 (124), 01.03.2006 г.
4. ↑ О предварительных результатах, полученных на инфразвуковой станции «Торы», Сорокин А.Г. Научная статья, журнал «Солнечно-земная физика», № 22, 2013 г. С. 77—80. УДК: 550.34.034. Изд.: «Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук» (Иркутск). ISSN: 2412-4737.
5. ↑ Мобильные инфразвуковые группы, Статья на сайте Кольского филиала Единой геофизической службы РАН.
6. ↑ Новая инфразвуковая станция открылась в ВКО, Алманов Р. 10.08.2016 г. Atameken Business Channel.
7. ↑ ^{1 2} Инфразвуковые группы, Статья на сайте Кольского филиала Единой геофизической службы РАН.
8. ↑ Инфразвук. Живые предвестники беды, Хорбченко И. Г. Звук, ультразвук, инфразвук / М.: Знание, 1986 г. — 160 с.
9. ↑ Инфразвуковые микрофоны учатся слушать падения небольших астероидов, 24.09.2014 г. Иллюстрированный блог со ссылками на ВП:АИ.
10. ↑ Научные основы регламентации инфразвука в медицине труда (медико-биологические аспекты), Куралесин Н. А. / Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук. Москва, РАМН, НИИ медицины труда — 1997 г.
11. ↑ Инфразвук служит человеку, Хорбченко И. Г. Звук, ультразвук, инфразвук / М.: Знание, 1986 г. — 160 с.
12. ↑ «Голос» вулканов похож на звук реактивных двигателей, 09.04.2009 г. Статья. МИА «Россия сегодня».
13. ↑ § 52. Условия хорошего излучения звука, Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики / Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика // М.: Наука, 1985 г. — 656 c. Стр. 134-135.
14. ↑ § 42. Направленное излучение Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики / Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика // М.: Наука, 1985 г. — 656 c. Стр. 112-114.
15. ↑ Глава 11 / 11.4. Инфразвуковое оружие — В. В. Мясников. Защита от оружия массового поражения / Изд. 2, М.: «Воениздат», 1989 г.

См. также

Литература

• Сокол Г. И. «Особенности акустических процессов в инфразвуковом диапазоне частот». — Днепропетровск: Проминь, 2000. — 143 с. (обзор 803 источников литературы).
• Боенко И. В., Фрайман Б. Я. Колебания сосудистой стенки при действии инфразвука. Воронеж, 1983 г., стр. 1-8. Рукопись депонирована во ВНИИМИ 16.09.83. №Д-6783.
• Фрайман Б. Я.,Безруков В. Е. Условия, при которых осуществляется прямое действие инфразвука на стенку кровеносного сосуда. Воронеж, 1983 г. стр. 1-13. Рукопись депонирована во ВНИИТИ 13.01.83г. № 6748-83
• Жуков А. И., Иванников А. Н., Фрайман Б. Я. О необходимости изучения пространственной структуры звукового поля при оценке действия низкочастотного шума. «Борьба с шумом и звуковой вибрацией», Москва, 1989 г., стр 53-59.
• Жуков А. И., Иванников А.Н, Ларюков А. С., Нюнин Б. Н.,Павлов В. И., Фрайман Б. Я. Определение аномально активной зоны вредного действия инфразвуковых шумов в жилых и административных помещениях. «Проблемы акустической экологии», Ленинград, Стройиздат, 1990 г. стр. 13-21.
• Fraiman B., Ivannikov A., Zhukov A. On the influence of infranoise fildes on humanus. «6-th Internacional Meeting on Low friguence Noise and Vibracion». 4-6 September 1991. Leiden, pp. 46–56.
• Fraiman B., Voronin A., Fraiman E. The alternative mechanism of the infrasound influence on organism.»Noise and Man −93. 6-th Internationale Congress. Nice,France,1993.Vol 2, pp 501—504.
• Fraiman B. Mechanism of the infrasound effect in transport means. «Transport Noise — 94». St-Petersburg, Russia,1994,pp 29–32.
• Санитарные нормы: СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Физические факторы производственной среды. Физические факторы окружающей природной среды. Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки». — Утверждены Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996 г. № 52.

Ссылки

Инфразвук — Википедия

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20’000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десятки секунд.

Характеристики инфразвука

Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды^[1]:

• инфразвук имеет гораздо большие амплитуды колебаний в сравнении с равномощным слышимым человеком звуком;
• инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно;
• благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки;
• инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними.

Перечисленные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним, поскольку обычные способы противошумовой борьбы (звукопоглощение, звукоизоляция, удаление от источника звука) против инфразвука малоэффективны.

Инфразвук, образующийся в море, называют одной из возможных причин появления «летучих голландцев» — судов, покинутых экипажем в открытом море в ситуации, когда физической опасности судну нет^[2] (см. Бермудский треугольник, Корабль-призрак).

Источники инфразвука

Российская инфразвуковая станция IS43 в Дубне

Инфразвуковая станция системы обнаружения (засечки) ядерных взрывов и землетрясений^[3][4][5][6]. На рисунке видны веерные фильтры, экраны микрофонов против ветровых помех, ограда, снижающая турбулентность^[7].

Природные источники

Инфразвук генерируется планетарной корой при землетрясениях, ударах молний, при сильном ветре (инфразвуковой аэродинамический шум) во время бурь и ураганов (в последнем случае регистрация инфразвука, в том числе нарастание инфразвукового фона, — верный признак приближения шторма. В частности прибрежные сухопутные и морские животные уходят в глубь суши и воды соответственно, заслышав нарастающий инфразвуковой шум и следовательно ожидая приближение шторма)^[8].

При помощи инфразвука общаются между собой киты и слоны. Инфразвук был зарегистрирован и при взрыве Челябинского метеорита в 2013 г. инфразвуковыми станциями систем обнаружения ядерных взрывов по всей Земле^[9].

Техногенные источники

Техногенный инфразвук генерируется разнообразным оборудованием при колебаниях поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветрогенераторы, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, сабвуферы, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах.

Распространение инфразвука

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень большие расстояния, и инфразвук может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. (Последнее может быть использовано в контрбатарейной борьбе.) Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды, геодезического зондирования земной коры с дневной поверхности.

Физиологическое действие инфразвука

Физиологическое действие инфразвука на живые существа (в том числе человека) зависит только от его спектральных, временных и мощностных характеристик и не зависит от того, на открытом пространстве или в помещении находится живой объект воздействия.
Патогенное действие инфразвука заключается в повреждении нервной системы (в частности головного мозга), органов эндокринной системы и внутренних органов вследствие развития тканевой гипоксии из-за ликвор-гемодинамических и микроциркуляторных нарушений.
При 180—190 дБ действие инфразвука смертельно вследствие разрыва лёгочных альвеол. Другие зоны интенсивных кратковременных воздействий вызывают синдром резко выраженного инфразвукового дискомфорта, предел переносимости которого наблюдается при 154 дБ. Исследования показали, что низкочастотные акустические колебания, в том числе и инфразвуковые, продолжительностью от 25 с до 2 мин с удельным звуковым давлением от 145 до 150 дБ в диапазоне частот от 1 до 100 Гц, вызывали у испытуемых ощущение вибрации грудной стенки, сухость в полости рта, нарушение зрения, головные боли, головокружение, тошноту, кашель, удушье, беспокойство в области подреберий, звон в ушах, модуляцию звуков речи, боли при глотании и некоторые другие признаки нарушений в деятельности организма^[10].

Обнаружение и регистрация инфразвука

Обнаружение и регистрация инфразвука представляют определённые трудности в силу того, что из-за низкой частоты колебаний волны имеют многометровую длину и, представляя собой упругие механические колебания среды распространения, легко смешиваются с механическими колебаниями не инфразвуковой природы. Таким образом датчики инфразвука требуют защиты от наводимых ветром помех и других возмущений от близкорасположенных объектов. При этом сам инфразвук может быть зафиксирован за многие километры от его источника.

Для обнаружения инфразвука могут быть использованы устройства, основанные на принципе резонансного вибратора (струны, рупоры, трубы). Недостатком таких устройств является узкий диапазон обнаруживаемых ими частот, совпадающих с их собственной резонансной частотой и огромные многометровые размеры, которые должны равняться или быть кратным длинам обнаруживаемых волн. Преимуществом является высокая чувствительность и КПД.

На практике для обнаружения инфразвуковых волн используют в основном компактные датчики, преобразующие акустические колебания в электрические сигналы с их дальнейшим усилением и обработкой средствами электроники^[11][7][12]:

• низкочастотные конденсаторные микрофоны свободного поля (для высокочастотного инфразвука от 0,5 Гц и выше, к примеру 40AZ — ½”, BSWA MP-201 и др.). Так как ЭДС микрофонов связана не с амплитудой движения их чувствительной мембраны, а с ускорением её движения, то при низкочастотном инфразвуке (одно колебание за несколько секунд) ЭДС в капсюлях микрофонов практически отсутствует, из-за чего низкочастотный инфразвук невозможно регистрировать микрофонами физически;
• микробарометры (для низкочастотного инфразвука). Так как инфразвук является упругими колебаниями среды распространения, представляющими собой чередующиеся зоны сжатия-разрежения, то периодическое изменение давления (с периодичностью 1 колебание в секунды и минуты) по фронту его распространения возможно зафиксировать микробарометрами. Высокочастотный же инфразвук микробарометрами невозможно фиксировать из-за их реактивности (не успевают реагировать на столь быстрые незначительные изменения давления).

Компактные датчики инфразвука применяются в инфразвуковых станциях обнаружения и мониторинга за ядерными взрывами, в системах раннего оповещения о природных катаклизмах (бури, цунами), в шумомерах-анализаторах.

Генераторы инфразвука

Способы борьбы с инфразвуком

Мифы об инфразвуке

В ряде кино- и телефильмов активно эксплуатируется тема инфразвукового оружия, которое физически вполне возможно, однако при его описании сценаристы попадают впросак, поскольку слабо или вообще не знакомы с физикой излучения и приёма волн, в т. ч. акустических. Например, в эпизоде «Крысобой» телесериала «След» фигурирует носимый преступником автономный компактный направленный (т. е. безопасный для оператора) излучатель инфразвуковых волн, встроенный в корпус компьютера-планшета, из-за которого гибнут несколько человек.

Однако такое устройство нереализуемо вследствие физических причин:^{[источник не указан 477 дней]} для частоты 7 Гц длина инфразвуковой волны составляет около 47 м. Величину не менее порядка этого значения должен иметь линейный размер акустического излучателя для хорошей её генерации^[13]. Причём если предположить, что каким-либо образом излучатель инфразвука размером с носимый в руках планшет (линейным размером 25-30 см, много меньшим длины волны в 47 м) способен генерировать волну с интенсивностью, достаточной для летального воздействия на организм человека (например за счёт направляемой в него большой мощности), то исходя из фундаментальных свойств излучения волн его действие будет всенаправленным^[14], и первой жертвой станет сам оператор такого устройства^{[источник не указан 477 дней]}. Кроме того, на настоящем этапе развития техники обеспечение генерирования инфразвуковых волн с достаточной для летального действия энергией является серьёзной технической проблемой^{[источник не указан 477 дней]}. В качестве реализуемого на сегодняшний день источника такого акустического излучения^{[источник не указан 477 дней]} предполагается использование мощных авиационных реактивных двигателей с резонаторами^[15], что снова исключает возможность переноса и использования такого устройства одним человеком^{[источник не указан 477 дней]}.

Примечания

1. ↑ Глава 13. Инфразвук, Н. Ф. Измеров, В. Ф. Кириллов. Гигиена труда / Учебник — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010 г. — 592 c.
2. ↑ Мезенцев В. А. В тупиках мистики. М.: Московский рабочий, 1987.
3. ↑ Cебе доверяй, а других проверяй, Михайлов В. Статья, газета «Военно-промышленный курьер», № 8 (124), 01.03.2006 г.
4. ↑ О предварительных результатах, полученных на инфразвуковой станции «Торы», Сорокин А.Г. Научная статья, журнал «Солнечно-земная физика», № 22, 2013 г. С. 77—80. УДК: 550.34.034. Изд.: «Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук» (Иркутск). ISSN: 2412-4737.
5. ↑ Мобильные инфразвуковые группы, Статья на сайте Кольского филиала Единой геофизической службы РАН.
6. ↑ Новая инфразвуковая станция открылась в ВКО, Алманов Р. 10.08.2016 г. Atameken Business Channel.
7. ↑ ^{1 2} Инфразвуковые группы, Статья на сайте Кольского филиала Единой геофизической службы РАН.
8. ↑ Инфразвук. Живые предвестники беды, Хорбченко И. Г. Звук, ультразвук, инфразвук / М.: Знание, 1986 г. — 160 с.
9. ↑ Инфразвуковые микрофоны учатся слушать падения небольших астероидов, 24.09.2014 г. Иллюстрированный блог со ссылками на ВП:АИ.
10. ↑ Научные основы регламентации инфразвука в медицине труда (медико-биологические аспекты), Куралесин Н. А. / Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук. Москва, РАМН, НИИ медицины труда — 1997 г.
11. ↑ Инфразвук служит человеку, Хорбченко И. Г. Звук, ультразвук, инфразвук / М.: Знание, 1986 г. — 160 с.
12. ↑ «Голос» вулканов похож на звук реактивных двигателей, 09.04.2009 г. Статья. МИА «Россия сегодня».
13. ↑ § 52. Условия хорошего излучения звука, Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики / Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика // М.: Наука, 1985 г. — 656 c. Стр. 134-135.
14. ↑ § 42. Направленное излучение Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики / Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика // М.: Наука, 1985 г. — 656 c. Стр. 112-114.
15. ↑ Глава 11 / 11.4. Инфразвуковое оружие — В. В. Мясников. Защита от оружия массового поражения / Изд. 2, М.: «Воениздат», 1989 г.

См. также

Литература

• Сокол Г. И. «Особенности акустических процессов в инфразвуковом диапазоне частот». — Днепропетровск: Проминь, 2000. — 143 с. (обзор 803 источников литературы).
• Боенко И. В., Фрайман Б. Я. Колебания сосудистой стенки при действии инфразвука. Воронеж, 1983 г., стр. 1-8. Рукопись депонирована во ВНИИМИ 16.09.83. №Д-6783.
• Фрайман Б. Я.,Безруков В. Е. Условия, при которых осуществляется прямое действие инфразвука на стенку кровеносного сосуда. Воронеж, 1983 г. стр. 1-13. Рукопись депонирована во ВНИИТИ 13.01.83г. № 6748-83
• Жуков А. И., Иванников А. Н., Фрайман Б. Я. О необходимости изучения пространственной структуры звукового поля при оценке действия низкочастотного шума. «Борьба с шумом и звуковой вибрацией», Москва, 1989 г., стр 53-59.
• Жуков А. И., Иванников А.Н, Ларюков А. С., Нюнин Б. Н.,Павлов В. И., Фрайман Б. Я. Определение аномально активной зоны вредного действия инфразвуковых шумов в жилых и административных помещениях. «Проблемы акустической экологии», Ленинград, Стройиздат, 1990 г. стр. 13-21.
• Fraiman B., Ivannikov A., Zhukov A. On the influence of infranoise fildes on humanus. «6-th Internacional Meeting on Low friguence Noise and Vibracion». 4-6 September 1991. Leiden, pp. 46–56.
• Fraiman B., Voronin A., Fraiman E. The alternative mechanism of the infrasound influence on organism.»Noise and Man −93. 6-th Internationale Congress. Nice,France,1993.Vol 2, pp 501—504.
• Fraiman B. Mechanism of the infrasound effect in transport means. «Transport Noise — 94». St-Petersburg, Russia,1994,pp 29–32.
• Санитарные нормы: СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Физические факторы производственной среды. Физические факторы окружающей природной среды. Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки». — Утверждены Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996 г. № 52.

Ссылки

их применение в науке и технике

Полоса частот, воспринимаемых нашим ухом (примерно от 20 герц до 16—20 килогерц), далеко не охватывает всего диапазона акустических колебаний. Выше этой полосы лежит область ультразвука, ниже — инфразвука. Первая из них достаточно широко известна и хорошо освоена.

Трудно рассказать обо всех применениях ультразвука. Получение однородных эмульсионных смесей при производстве лаков, красок, косметических изделий, лекарств; прочные гальванические покрытия; осаждение пыли в цехах; атомизация (распыление) топлива в нефтяных горелках; прорезание отверстий любой, самой невероятной формы в стекле и керамике; обнаружение дефектов в отливках и прокате; катализ химических реакций.

Кстати, о последнем. Есть гипотеза, что ультразвук несет всю полноту ответственности за возникновение жизни на Земле. Грохот бушующих волн Мирового океана, грохот, который тогда еще некому было слушать, сопровождался, как сопровождается и сейчас, ультразвуковым излучением и, следовательно, кавитацией («схлопывание» пузырьков, возникающих при прохождении ультразвуковой волны). А кавитация — это достоверно установлено — инициирует химические реакции, в частности разложение молекулы воды на водород и чрезвычайно активный радикал гидроксила. А далее следовала полимеризация — соединение осколков молекул в цепочки, и возникали первые гигантские органические молекулы, прародители живой материи. Эта гипотеза не может пока считаться доказанной, но она ничуть не хуже теории метеоритного или, скажем, вулканического происхождения жизни.

Ультразвук внедряется сейчас в самое сердце электронного царства — в микроэлектронику. В современных микроминиатюрных схемах электрический сигнал часто преобразуется в акустический (используются поверхностные ультразвуковые волны), с ним производятся нужные манипуляции, а затем он вновь преобразуется в электрический сигнал. Такие приборы — усилители, фильтры, делители частоты — могут быть размером с песчинку.

Нельзя, наконец, не упомянуть о применении ультразвука в медицине, где он диагностирует опухоли, обнаруживает смещения участков мозга при сильной травме, определяет размеры глаза и положение хрусталика, контролирует работу сердца при кардиохирургической операции, следит за развитием плода в утробе матери, заменяет скальпель, проникая в глубинные участки мозга…

Но всякое благо может обернуться и во вред человеку. Установлено, что ультразвук вызывает повреждения в молекулах ДНК и в хромосомах, то есть воздействует непосредственно на наследственный аппарат живого организма.

Еще более опасным оказался инфразвук, находящийся на противоположном краю акустических волн, в области частот ниже 20 герц. Под действием инфразвука люди ощущают резкую боль в ушах, испытывают тошноту, теряют работоспособность, у них нарушается вестибулярный аппарат, а по некоторым данным, происходит расстройство психики.

Инфразвук, как правило, является аккомпанементом обычного шума. Он рождается при работе авиационных и судовых двигателей, при движении автомобилей на высоких скоростях, в металлургических и прочих шумных цехах. Возникает инфразвук и в природе, сопровождая извержения вулканов, землетрясения, сильные штормы и смерчи. Вероятно, именно инфразвуковые волны предупреждают животных о надвигающейся опасности стихийного бедствия. Не исключено, что они, а не колебания давления и прочие метеорологические факторы вызывают недомогание у человека при резких колебаниях погоды. Здесь обширное поле для совместных исследований физиков, геофизиков, метеорологов, медиков, психологов…

P. S. Вполне возможно, что в будущем ученые научатся с помощью ультразвука и инфразвука влиять на психику человека, улучшать настроение, увеличивать работоспособность и повышать умственную активность. Но пока этого нет, приходится обходиться обычной психологией, в частности всякому хорошему психологу важно уметь понимать людей, и быстро научиться этому умению можно на специальных курсах профайлинга, более подробно о них сморите на сайте https://wikium.ru/course/profiling/intro.

Автор: Г. Чедд.

Инфразвук и ультразвук | Физика

Звуковые волны характеризуются частотой в пределах от 16 Гц до 20 кГц. Упругие волны с частотой v< 16 Гц называются инфразвуком, а с частотой v>20 кГц — ультразвуком (рис. 56).

Инфразвук. Инфразвуковые волны человеческое ухо не воспринимает. Несмотря на это, они способны оказывать на человека определенные физиологические воздействия. Объясняются эти действия резонансом. Внутренние органы нашего тела имеют достаточно низкие собственные частоты: брюшная полость и грудная клетка — 5—8 Гц, голова — 20—30 Гц. Среднее значение резонансной частоты для всего тела составляет 6 Гц. Имея частоты того же порядка, инфразвуковые волны заставляют наши органы вибрировать и при очень большой интенсивности способны привести к внутренним кровоизлияниям.

Специальные опыты показали, что облучение людей достаточно интенсивным инфразвуком может вызвать потерю чувства равновесия, тошноту, непроизвольные вращения глазных яблок и т. д. Например, на частоте 4—8 Гц человек ощущает перемещение внутренних органов, а на частоте 12 Гц — приступ морской болезни.

Рассказывают, что однажды американский физик Р. Вуд (прослывший среди коллег как большой оригинал и весельчак) принес в театр специальный аппарат, излучающий инфразвуковые волны, и, включив его, направил на сцену. Никакого звука никто не услышал, однако с актрисой случилась истерика.

Резонансным влиянием на человеческий организм низкочастотных звуков объясняется и возбуждающее действие современной рок-музыки, насыщенной многократно усиленными низкими частотами барабанов, бас-гитар и т. д.

Инфразвук не воспринимается человеческим ухом, однако его способны слышать некоторые животные. Например, медузы уверенно воспринимают инфразвуковые волны с частотой 8—13 Гц, возникающие при шторме в результате взаимодействия потоков воздуха с гребнями морских волн. Достигая медуз, эти волны заранее (за 15 часов!) «предупреждают» их о приближающемся шторме.

Источниками инфразвука могут служить грозовые разряды, орудийные выстрелы, извержения вулканов, взрывы атомных бомб, землетрясения, работающие двигатели реактивных самолетов, ветер, обтекающий гребни морских волн, и т. д.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего он может распространяться на очень большие расстояния. Это позволяет определять места сильных взрывов, положение стреляющего орудия, осуществлять контроль за подземными ядерными взрывами, предсказывать цунами и т. д.

Ультразвук. Ультразвук тоже не воспринимается человеческим ухом. Однако его способны излучать и воспринимать некоторые животные. Так, например, дельфины благодаря этому уверенно ориентируются в мутной воде. Посылая и принимая возвратившиеся назад ультразвуковые импульсы, они способны на расстоянии 20—30 м обнаружить даже маленькую дробинку, осторожно опущенную в воду. Ультразвук помогает и летучим мышам, которые обладают плохим зрением или вообще ничего не видят. Издавая с помощью своего слухового аппарата ультразвуковые волны (до 250 раз в секунду), они способны ориентироваться в полете и успешно ловить добычу даже в полной темноте. Любопытно, что у некоторых насекомых в ответ на это выработалась особая защитная реакция: отдельные виды ночных бабочек и жуков также оказались способными воспринимать ультразвуки, издаваемые летучими мышами, и, услышав их, они тут же складывают крылья, падают вниз и замирают на земле.

Ультразвуковые сигналы используются и некоторыми зубчатыми китами. Эти сигналы позволяют им охотиться на кальмаров при полном отсутствии света.

Установлено также, что ультразвуковые волны с частотой более 25 кГц вызывают болезненные ощущения у птиц. Это используется, например, для отпугивания чаек от водоемов с питьевой водой.

Ультразвук находит широкое применение в науке и технике, где его получают с помощью различных механических (например, сирена) и электромеханических устройств.

Источники ультразвука устанавливают на кораблях и подводных лодках. Посылая короткие импульсы ультразвуковых волн, можно уловить их отражения от дна или каких-либо других предметов. По времени запаздывания отраженной волны можно судить о расстоянии до препятствия. Использующиеся при этом эхолоты и гидролокаторы позволяют измерять глубину моря (рис. 57), решать различные навигационные задачи (плавание вблизи скал, рифов и т.д.), осуществлять рыбопромысловую разведку (обнаруживать косяки рыб), а также решать военные задачи (поиски подводных лодок противника, бесперископные торпедные атаки и др.).

В промышленности по отражению ультразвука от трещин в металлических отливках судят о дефектах в изделиях.

Ультразвуки дробят жидкие и твердые вещества, образуя различные эмульсии и суспензии.

С помощью ультразвука удается осуществить пайку алюминиевых изделий, что с помощью других методов сделать не удается (так как на поверхности алюминия всегда имеется плотный слой оксидной пленки). Наконечник ультразвукового паяльника не только нагревается, но и совершает колебания с частотой около 20 кГц, благодаря чему оксидная пленка на алюминии разрушается.

Преобразование ультразвука в электрические колебания, а их затем в свет позволяет осуществить звуковидение. При помощи звуковидения можно видеть предметы в непрозрачной для света воде.

В медицине при помощи ультразвука осуществляют сварку сломанных костей, обнаруживают опухоли, осуществляют диагностические исследования в акушерстве и т. д. Биологическое действие ультразвука (приводящее к гибели микробов) позволяет использовать его для стерилизации молока, лекарственных веществ, а также медицинских инструментов.

1. Что такое инфразвук? 2. Приведите примеры источников инфразвуковых волн. 3. Чем объясняется физиологическое действие инфразвука на человека? 4. Что такое ультразвук? 5. Приведите примеры использования ультразвуковых волн представителями животного мира. 6. Где и для чего применяются инфра- и ультразвуки?

Инфразвук — Инфразвук — qaz.wiki

Vibrações com frequências inferiores a 20 герц

Matrizes de infra-som na estação de monitoramento de infra-som em Qaanaaq, Groenlândia

O infra-som , às vezes chamado de som de baixa frequência , descreve ondas sonoras com uma frequência abaixo do limit inferior de audibilidade (geralmente 20 Hz). Аудиосигнал торна-се постепеннте менос сенсивел в медиде, что на частотном уровне, портанто, для того, чтобы осмыслить человеческое восприятие или инфра- са, прессан сделать сом де ве сер суфикиентементе альта.O ouvido é o Principal órgão de Detecção de sons graves, mas emtensidades mais altas é Possível sentir as vibrações infra-sonoras em várias partes do corpo

O estudo de tais ondas sonoras és vezes referido como infra-sônico , abrangendo sons abaixo de 20 Hz até 0,1 Hz. Преобразуйте 0,001 Гц. Как pessoas usam essa faixa de frequência para monitorar terremotos e vulcões, mapear formações rochosas e petrolíferas abaixo da terra e também em balistocardiografia e sismocardiografia para estudar a mecânica do coraçoes.

O infra-som é caracterizado por uma habilidade de contornar obstáculos com pouca disipação. Na música, os métodos de guia de onda acústica, como um grande órgão de tubos ou, para duplicão, designs de alto-falantes exóticos, como linha de transmissão, woofer rotativo ou designs de subwoofer tradicionais, podem produixa sons кваза инфра-сом. Эти сабвуферы разрабатываются для внутреннего производства и воспроизводятся на одном уровне с другими сабвуферами, если не используются другие сабвуферы.

Definição

Инфра-сом определен для Американского национального института стандартов с «некоторыми частотами 20 Гц».

História e estudo

Os Aliados da Primeira Guerra Mundial usaram primeiro или инфра-сом для локализации артиллерии. Um dos pioneiros na pesquisa infrasônica foi ocientista francês Владимир Гавро. Seu interesse pelas ondas infra-sônicas surgiu em seu labratório durante a década de 1960, quando ele e seus assistentes de labratório Experimentaram tremer o equipamento de labratório e dor nos tímpanos, masseus microfones não detectavam som.Eleclusiu que era infra-som causado por um grande ventador e sistema de dutos, e logo começou a trabalhar preparando os testes nos labratórios. Um de seus Experimentos foi um apito infra-sônico, um tubo de órgão gigante.

Fontes

Патент для проекта альт-фальшивого рефлекса, предназначенного для контрабанды, с частотными характеристиками инфра-звуковой системы с переменными частотами 5 на 25 герц, как это сделано для традиционных проектов сабвуфера, не имеющих прямого отношения к уровню.

O инфра-сом, результат естественных и искусственных источников:

• Eventos naturais: o som infra-sônico às vezes resulta naturalmente de clima северо, прибой, подветренные волны, лавины, терремотос, вулканы, болидос, кашуэйрас, кебра-де-айсберги, полярные сияния, метеоры, реламосферасы и релаксации. В качестве взаимодействий без линий океана в океанах и морских водах производятся вибрационные потоки, проникающие в инфра-сом с частотой 0,2 Гц, а также с микробаромами.В соответствии с программой Infrasonics от NOAA, вы обнаружите, что инфразвуковые потоки поднимаются на поверхность для локализованных лавин на Монтаньяс Рохос и обнаруживают торнадо на планах, которые могут быть минимальными.

• Животные, живущие в сообществе: baleias, elefantes, hipopótamos, rinocerontes, girafas, okapis, pavões e crocodilos são conhecidos por usar Infra-sons para se comunicarem a distâncias no castencias de casa enrosa de castencias.В частности, о rinoceronte de Sumatra produz sons com frequências de até 3 Hz, que têm semelhanças com o canto da baleia jubarte. O rugido do tigre contém infra-som de 18 Hz e inferior, e oronronar dos felinos cobre uma faixa de 20 a 50 Hz. Também foi sugerido que as aves migratórias usam o infra-som gerado naturalmente, a partir de fontes como o fluxo de ar turbulento sobre cadeias de montanhas, como um auxílio à navegação. О Infra-som também pode ser usado para comunicação de longa distância, especialmente bem documentado em baleias de barbatanas (veja a vocalização de baleias) e elefantes africanos.Frequência dos sons das baleias de barbatanas pode varic de 10 Hz до 31 kHz и dos elefantes de 15 Hz 35 Hz. Ambos podem ser extremamente altos (cerca de 117 dB), позволяет подключаться к максимальным возможностям защиты 10 км (6 миль) для слонов и потенциальных сотен или миль (миль) для морских водоемов (algumas baleias). Os elefantes também produzem ondas infra-sônicas que viajam por solo sólido e são detectadas por outros rebanhos usando seus pés, embora Possam Estar separados por centenas de quilômetros.Essas chamadas podem ser usadas para coordenar o movimento dos rebanhos e enableir que os elefantes se acasalem.

• Cantores humanos: alguns vocalistas, including Tim Storms, podem produzir notas na faixa do infra-som.

Reação животное

Acredita-se que alguns animais percebam как ondas infra-sônicas que atravessam a Terra, causadas por desastres naturais, e as usam como umalerta precoce.Um exemplo disso é o terremoto e tsunami no Oceano Índico de 2004. Os animais teriam fugido da área horas antes do verdadeiro tsunami atingir as costas da Ásia. Não se sabe ao certo se esta é a causa; alguns sugeriram que pode ter sido alation de ondas eletromagnéticas, e não de ondas infra-sônicas, que levou esses animais a fugir.

Uma pesquisa em 2013 por Jon Hagstrum do US Geological Survey sugere que os pombos — correio usam infra-som de baixa frequência para navegar.

Reações humanas

20 Гц является ограниченным нормальным частотным диапазоном человеческого звука. Quando ondas senoidais puras são воспроизвести в условиях идеи e em um volume muito alto, um ouvinte humano será capaz de identiftificartons tão baixos quanto 12 Гц. Abaixo de 10 Hz é Possível Perceber os ciclos únicos do som, juntamente com uma sensação de pressão nos tímpanos.

Частица с частотой 1000 Гц, динамическая система с уменьшением частоты.Esta compressão é observável nos contornos do nível de volume igual e impla que mesmo um ligeiro aumento no nível pode alterar o volume percebido de quase inaudível para alto. Комбинация из естественных пропагандистских материалов для людей с ограниченными возможностями, таких как популярные, популярные, популярные и популярные.

Um estudo sugeriu que o infra-som pode causar sentimentos de admiração ou medo em humanos. Também foi sugerido que, uma vez que não é percebido Sovientemente, pode fazer as pessoas sentirem vagamente que eventos estranhos ou sobrenaturais estão ocorrendo.

Um cientista que trabalha no Laboratório de Neurociência Auditiva da Universidade de Sydney relata evidências crescentes de que o infra-som pode afetar o sistema nervoso de algumas pessoas ao Estimular o sistema vestibular em mode e isso enmost .

Em pesquisa Conduzida em 2006 com foco no impacto das emissões sonoras de turbinas eólicas na população próxima, o Infra-som percebido foi associado a efeitos como incômodo ou fadiga, dependendo de sua Интенсидад, com poucas dopoidos abaixo da percepção humana limit.Estudos posteriores, no entanto, ligaram o infra-som inaudível a efeitos como plenitude, pressão ou zumbido, e reconheceram a Possible de perturbar o sono. Outros estudos também sugeriram associações entre os níveis de ruído nas turbinas e distúrbios do sono auto-relatados na população próxima, acrescentando que a contribuição do infra-som para este efeito ainda não é totalmente comp.

Em um estudo da Universidade Ibaraki, no Japão, pesquisadores Disram que testes de EEG mostraram que o Infra-som produzido por turinas eólicas foi «рассмотрев аборрециент для os técnicos que trabalham perto de uma moderna grande eóala» de.

Юрген Альтманн, Технологический университет Дортмунда, специалист по вооруженным силам, рассмотрев вопрос, не имеющий подтвержденных свидетельств о науке и о причинах инфра-сомов.

Altos níveis de volume em Concertos de matrizes de subwoofer têm sido citados como causadores de colapso pulmonar em indivíduos que estão muito próximos dos dos subwoofers, especialmente para fumantes que são specific altos e magros.

Em setembro de 2009, o estudante londrino Tom Reid morreu de síndrome da morte arrítmica repentina (SADS) após reclamar que «notas de baixo altas» estavam «atingindo seu coração».O inquérito registrou um veredicto de causas naturais, embora alguns especialistas comentassem que o baixo poderia ter atuado como um gatilho.

O ar é um meio muito ineficiente para transferir vibração de baixa frequência de um transdutor para o corpo humano. A conexão mecânica da fonte de vibração ao corpo humano, no entanto, fornece uma combinação Potencialmente perigosa. O programa espacial dos Estados Unidos, preocupado com os efeitos nocivos do voo de foguetes sobre os astronautas, ordenou testes de vibração que usaram assentos de cabine montados em mesas de vibração para transferir «nota marrom» e outras frequamenteres para directives parasives paradise.Níveis de potência muito altos de 160 дБ для звуковых частот с частотами 2–3 Гц. Как частотные вариации теста от 0,5 Гц до 40 Гц. Os assuntos de teste sofreram ataxia motora, náuseas, distúrbios visuais, desempenho degradado de tarefas e difficuldades de comunicação. Esses testes são considerados pelos pesquisadores como o núcleo do mito urbano atual.

O relatório «Uma revisão da pesquisa publicada sobre ruído de baixa frequência e seus efeitos» contém uma longa lista de pesquisas sobre aposição infra-sons de alto nível entre humanos e animais.Примерно, в 1972 году, Borredon представил 42 homens jovens на 7,5 Гц и 130 дБ на 50 минут. Esta Exposição não causou efeitos adversos além de sonolência relatada e um ligeiro aumento da pressão arterial. В 1975 году, Slarve e Johnson используют все мужское сексуальное качество и инфра-сом с частотами от 1 до 20 Гц, с минимальными значениями напряжения, до 144 дБ NPS. Não houve evidência de qualquer efeito prejudicial além de desconforto no ouvido médio. Testes de Infra-sons de alta ensidade em animais resultaram em mudanças mensuráveis, como mudanças celulares e rompimento das paredes dos vasos sanguíneos.

Этим событием 2005 года, или телевизионной программой MythBusters использовались сабвуферы Meyer Sound 700-HP — это модель и квантидация, которая демонстрирует сильные рок-шоу. Нормальная частота работы сабвуфера для выбора модели с частотой от 28 Гц до 150 Гц, а также 12 частот до MythBusters для специальных модификаций для расширенных мощностей. Роджер Швенке и Джон Мейер дирижировали оборудование из Meyer Sound, которое использовало оборудование для тестирования, особенное, которое производит новые звуковые эффекты в инфраструктуре.В качестве отверстий для сабвуферов для блоков и для других каналов. Вы можете изменить настройки для расположения сабвуферов в вашей конфигурации: quatro pilhas de três subwoofers cada. Тестирование для анализа аудио SIM 3, программное обеспечение, модифицируемое для производства тонких инфраструктурных устройств. Um analisador de nível de som Brüel & Kjr, alimentado com um sinal atenuado de um microfone de medição modelo 4189, exibia e registrava os níveis de pressão sonora.Предлагаемые программы делают временную серию частот для нижних частот, равную 5 Гц, на уровне 120 децибел от давления звука в 9 Гц и 153 дБ при частоте 20 Гц, а также слухах о звуковых сигналах, которые используются физически. Todos os sujeitos do teste relataram alguma ansiedade física e falta de ar, até mesmo uma pequena quantidade de náusea, mas isso foi descartado pelos anfitriões, observando que o som com aqu dentela frequência e Интенсивное движение для быстрого движения.O programa declarou o mito da nota marrom «quebrado».

O infra-som é uma hipótese de causa de morte para os nove caminhantes russos que foram encontrados mortos no Passo Dyatlov (perto da Sibéria) em 1959.

Experiência de tom Infrasonic 17 Гц

На 31 мая 2003 г., группа пользователей Reino Unido, реализующая эксперимент в массе, показывает результаты, полученные от 700 песо в музыке с ошибкой, с предыдущими версиями, которые проходят 17 Гц, в текущих каналах с частотой 17 Гц, а также в нижнем описании комо «предварительный аудиоконтент» , производимый на внешнем сабвуфере, на высшем уровне сабвуфера и на одном уровне с партией на экстремистском уровне, производимом сабвуфером из пластика, на котором установлены метро.Концерт экспериментальный (intitulado Infrasonic ) decorreu на Sala Purcell ao longo de duas apresentações, cada uma composta por quatro peças musicais. Duas das peças em cada Concerto tiveram ton de 17 Hz tocados abaixo.

Нет второго концерта, как пьесы, которые исполняют термин субтом из 17 Гц для троек для того, чтобы получить результат теста, который не концентрируется в особой музыкальной пьесе. Os membersantes não foram informados sobre quais peças include o tom quase infra-sônico de 17 Hz de baixo nível.Presença do Tom resultou em um número Meaningativo (22%) de entrevistados relatando sensação de inquietação ou tristeza, calafrios na espinha ou sentimentos nervosos de repulsa ou medo.

Ao apresentar as Evidências à Associação Britânica para o Avanço da Ciência, o Профессор Ричард Уайзман анализирует «Esses resultados sugerem que o som de baixa frequência pode fazer com que as pessoas tenham Experências Infraçemente nransigamore napa?»Alguns cientistas sugeriram que esse nível de som pode estar presente em alguns locais supostamente assombrados e, assim, fazer com que as pessoas tenham sensações estranhas que atribuem a um fantasma — nossas descobertas idéiias apóiias essas. »

Relação sugerida com avistamentos de fantasmas

О psicólogo Ричард Вайзман, из Университета Хартфордшира, предлагал как estranhas sensações que as pessoas atribuem aos fantasmas podem ser causadas por vibrações infra-sônicas.Вик Тэнди, официальный экспериментальный и профессор в области международных исследований и управления в Университете Ковентри, хунт доктора Тони Лоуренса на кафедре психологии Университета, в 1998 году в рамках проекта «Призраки в машине», пункт Журнал Общества Психических Исследований . Песня о том, что такое инфра-звуковой сигнал с частотой 19 Гц, подойдет для ответа на вопросы, связанные с фантазиями. Tandy estava trabalhando tarde da noite sozinho em um labratório supostamente assombrado em Warwick, quando ele se sentiu muito ansioso e pôde detectar uma mancha cinza com o canto do olho.Quando Tandy se virou para enfrentar a bolha cinza, não havia nada.

No dia seguinte, Tandy estava trabalhando em seu florete de esgrima, com a alça presa em um torno. Embora não houvesse nada tocando, lâmina começou и vibrar descontroladamente. Ума исследует заднее левое изображение Тэнди, чтобы узнать, какой анализатор делает лабораторию, излучающую с частотой 18,98 Гц, с максимальной частотой вращения на частоте 18 Гц в НАСА. Isso, Tandy conjecturou, era por que ele tinha visto uma figura fantasmagórica — era, ele acreditava, uma ilusão de ótica causada pela ressonância de seus globos oculares.Sala tinha exatamente metade do comprimento de onda e a mesa ficava no centro, causando assim uma onda estacionária que causou a vibração da folha.

Тэнди исследует феномен, основанный на глубоком и скрытом артефакте Призрак в машине . Вы можете провести серию расследований в различных местах, в том числе на сайте Departamento de Informações Turísticas próximo в Catedral de Coventry и в Castelo de Edimburgo.

Инфразвук для обнаружения ядерной детонации

O infra-som é uma das várias técnicas usadas para Identificar se ocorreu uma detonação ядерного.Uma rede de 60 estações infra-sônicas, além de estações sísmicas e hidroacústicas, compõe of Sistema Internacional de Monitoramento (IMS), которая выполняет функцию мониторинга или cumprimento do Tratado de Proibição Total de Testes Nucleares. Как установлено, IMS Infrasound состоит из сенсоров микробарометрии и специальных фильтров, которые используются в матрицах, расположенных на расстоянии 1 9 км ² . Os Filters espaciais usados ​​são tubos de irradiação com portas de entrada ao longo de seu comprimento, projetados para calcular a média das variações de pressão, como turbulência do vento, para medições mais Precisas.Os microbarômetros usados ​​são projetados for monitorar frequências abaixo de aproximadamente 20 hertz. Как ондас соноры абайшо де 20 герц, это comprimentos де онда mais longos e não são facilmente Absorvidas, позволяет детектировать их большие дистанции.

Os comprimentos de onda do infra-som podem ser geradosICALmente por meio de detonações e outras atividades humanas, ou naturalmente de terremotos, clima Severo, relâmpagos e outras fontes. Como a sismologia forense, algoritmos e outras técnicas de filter são needários para analisar os dados coletados e caracterizar eventos paradeterminar se uma detonação ядерной области действия.Os dados são transferidos de cada estação por meio de links de comunicação seguros para análise posterior. Uma assinatura digital também включает enviados de cada estação for verificar se os dados são autênticos.

Detecção e medição

Проект НАСА в Лэнгли и система обнаружения инфра-sônico que pode ser usado для fazer medições infra-sônicas úteis em um local onde antes não era possible. Система представляет собой конденсаторный конденсатор из порового микрофона для печатной платы 377M06, состоящий из трех частей, состоящих из трех половинок и компактного ветрового стекла.Базовая технология в электронных средствах обслуживания о менор руидо-де-фундо возможный, порк о руидо Джонсон-герадо на электронике-де-супорте (пре-амплификатор) é minimizado.

Микрофон может быть совместим с мембраной большого объема в задней камере, объединительной платой перед поляризацией и перед усилением, локализованным в задней камере. O pára-brisas, baseado no elevado coeficiente de transmissão do Infra-som através da matéria, é constituído por um material de baixa impedância acústica epossui uma parede suficientemente espessa para garantir installedidade estrutural.Descobriu-se que a espuma de poliuretano de célula fechada serve bem ao propósito. Нет теста proposto, os parâmetros de teste serão sensibilidade, ruído de fundo, fidelidade do sinal (distorção harônica) e createdilidade temporal.

Дизайн микрофона отличается от стандартной звуковой системы в зависимости от характеристик, используемых в инфраструктуре. Em primeiro lugar, o Infra-som se Propa Por Vastas distâncias através da atmosfera da Terra, como resultado de uma Absorção atmosférica muito baixa e de dutos refrativos que permitem apromeio de múltiplos et altos de la terrafos.Uma segunda propriedade que tem Recebido pouca atenção — это большая емкость пенетраса для инфра-сом атравес да matéria sólida — propriedade utilizada no projeto e fabricação dos pára-brisas do sistema.

Assim, o sistema atende a vários Requisitos de instrument vantajosos for a aplicação da acústica: (1) um microfone de baixa frequência com ruído de fundo especialmente baixo, que permite a Detecção passo de sinavel de den band ; (2) прозрачное и компактное лобовое стекло с перманентной защитой (3) установка соединения микрофонов без использования.O sistema também Possui um sistema de aquisição de dados que permite a Detecção em tempo real, o rumo e a assinatura de uma fonte de baixa frequência.

A Comissão Preparatória da Organização do Tratado de Proibição de Testes Nucleares Abrangentes usa o Infra-som como uma de suas tecnologias de monitoramento, junto com o monitoramento sísmico, hydroacústico de radionustico de radionustico. О инфра-сом mais alto registrado até agora pelo sistema de monitoramento foi gerado pelo meteoro Chelyabinsk de 2013.

Veja também

Ссылки

Ноты

Библиография

• «Инфра-сом». Словарь английского языка Коллинза , 2000. Retirado em 25 de outubro de 2005, em xreferplus. http://www.xreferplus.com/entry/2657949
• Гундерсен, П. Эрик. O livro de respostas de física acessível . Visible Ink Press, 2003.
.
• Чедд, Грэм. сом; Das comunicações à poluição sonora .Doubleday & Company, 1970.
.
• О’Киф, Кьяран и Сара Англисс. Os efeitos subjetivos do infra-som em um cenário de Concerto ao vivo. CIM04: Conferência sobre Musicologia Interdisciplinar . Грац, Австрия: Graz UP, 2004. 132–133.
• Основные программы для Discovery ao ar às 20h (horário padrão da ndia) no Discovery Channel, ndia no domingo, 7 de outubro de 2007

ссылки externos

Существительное словосочетание: примеры и определение

1.Что такое существительное?

Существительная фраза — это группа слов, которые работают вместе, чтобы назвать и описать человека, место, вещь или идею. Когда мы смотрим на структуру письма, мы относимся к именной фразе так же, как к нарицательным.

Как и все существительные, существительная фраза может быть предметом, объектом или дополнением.

2. Примеры словосочетаний-существительных

Пример 1

Быстрая коричневая лиса перепрыгнула через ленивую собаку

Эта существительная фраза является предметом предложения.Другими словами, это предложение о «быстрой коричневой лисе». Но вместо того, чтобы просто сказать «лиса», остальная часть существительной фразы работает для ее описания.

Пример 2

Я думаю, что хорошая поп-песня почти во всем -Кеша, поп-певец

Здесь четыре слова «хорошая поп-песня» работают вместе как существительное. Вместо того, чтобы просто сказать «песня», Кеша видит «хорошую поп-песню» во всем. Фраза служит дополнением к подлежащему местоимению «там».Это дополнение, потому что оно дает больше информации по предмету.

Пример 3

Конец сезона труден для некоторых спортсменов

Существительное словосочетание выступает в качестве подлежащего в этом примере. Пять слов в существительной фразе работают вместе, чтобы обозначить период времени, который является трудным для спортсменов.

3. Части существительной фразы

Существительная фраза состоит из двух частей: существительного и любых модификаторов, связанных с этим существительным.Чаще всего такими модификаторами будут прилагательные, артикли и предложные фразы. Модификаторы также могут быть определителями.

а. Существительное

Существительное — это человек, место, вещь или идея. Все словосочетания содержат существительное-ядро с привязанными к нему модификаторами.

Пример

Пират закопал свое сокровище на острове для выхода на пенсию

Четыре существительных в этом предложении — это человек, вещь, место и идея соответственно.

г. Модификатор — Артикул

В современном английском только три статьи: a, an, the . Артикль всегда связан с существительным, поэтому, когда он используется, он всегда является частью существительной фразы.

Пример 1

После дождя река становится глубже

В этом примере именная фраза содержит существительное («река») и артикль («the»). Существительное словосочетание «река» является предметом предложения.

Пример 2

Огромное дерево стоит на берегу реки

Эта существительная фраза начинается с артикля «ан».Артикул прикреплен к существительному «дерево». Между этими двумя словами стоит прилагательное «огромный». И артикль, и прилагательное являются модификаторами, описывающими существительное в словосочетании «огромное дерево».

г. Модификатор — Прилагательное

Прилагательное — это слово, описывающее существительные или местоимения.

Пример 1

Молодой щенок погнался за хвостом

Прилагательное «молодой» описывает «щенок». Два слова объединяются, чтобы образовать именную фразу, которая является предметом предложения.

Пример 2

Многие люди хотят жить тихой, мирной жизнью

У этого существительного слова есть два прилагательных: «тихий» и «мирный». Каждое прилагательное изменяет существительное «живет». Они описывают, какой жизни хотят люди.

г. Модификатор — Предложная фраза

Предложная фраза — это группа слов, которая начинается с предлога и заканчивается объектом. Они добавляют детали, например, где что-то находится или когда произошло событие.

Пример 1

Ящик на чердаке полон воспоминаний

Эта существительная фраза включает предложную фразу «на чердаке». Он дает нам подробную информацию о существительном «ящик» — где оно находится. Существительная фраза в этом примере является подлежащим предложения.

Пример 2

Мой младший брат всегда боялся монстров в туалете

Предложная фраза «в туалете» изменяет (описывает) существительное «монстр».Существительное и предложная фраза вместе образуют существительную фразу «монстры в туалете».

e. Определитель

Определитель — это слово, поясняющее существительное. Он используется, чтобы различать похожие существительные. Определители отвечают на такие вопросы, как «Какой именно?», «Чей?», «Сколько?» Или «Сколько?»

Пример 1

Эти люди такие дружелюбные!

Определитель «те» говорит нам, какие люди дружелюбны. Существительное словосочетание «те люди» является предметом предложения.

Пример 2

Макс дал бисквит вашей собаке

В этом предложении «ваша» поясняет, какой собаке Макс дал бисквит. Существительная фраза «ваша собака» является косвенным объектом предложения (подробнее о косвенных объектах см. Часть 4).

Пример 3

Все дети должны иметь доступ к бесплатному образованию

Существительное «дети» модифицируется определителем «все». Определитель «все» отвечает на вопрос «Сколько детей?» Существительное словосочетание «все дети» является подлежащим предложения.

4. Типы существительных фраз

a. Существительная фраза как подлежащее

Подлежащее — это существительное, о котором идет речь в предложении.

Пример

В дикой природе осталось очень мало гигантских панд

Это предложение явно относится к небольшому количеству диких панд, поэтому «очень мало гигантских панд» является предметом предложения.

г. Фраза существительного как дополнение

Комплимент переформулирует существительное или дает больше информации о нем.Он всегда следует за глаголом состояния (есть, есть, есть, будет, был, был).

Пример

Лучший друг моряка — широкое, открытое море

Существительное словосочетание «широкое, открытое море» дает нам больше информации о лучшем друге моряка — море. Следовательно, он действует как дополнение к существительной фразе «лучший друг».

г. Существительная фраза как прямой объект

Прямой объект — это существительное или местоимение, которое принимает действие глагола.

Пример

Бабушка приготовила еду на десять человек , хотя нас было всего четверо

Глагол в этом предложении — «приготовлен», а объект, который готовится, — «еда» «Остальная часть фразы« на десять человек »образует именную фразу, которая действует как прямой объект.

г. Существительное словосочетание как косвенный объект

Косвенный объект получает прямой объект.

Пример

Труди дала своему голодному, плачущему ребенку бутылочку

Существительная фраза отвечает на вопрос: «Кому Труди дала бутылку?» Фраза «ее голодный плачущий ребенок» — это косвенный объект, потому что он получает бутылку («бутылочка» является прямым объектом, потому что он получает действие «дал»).

5. Как написать существительную фразу

Существительная фраза сосредоточена на существительном. Но это существительное можно описать, добавив модификаторы, а добавление модификаторов к существительному создает именную фразу. Вы быстро заметите, что к многим существительным прикреплены артикли (a, an, the).

Пример:

1. Кошки много спят. (без существительного)
2. Кот (артикль + существительное)
3. Пушистый длинноволосый кот (артикль + прилагательные + существительное)
4. Кот на табурете спит.(артикль + существительное + предложная фраза)
5. Самые большие кошки охотятся ночью. (определитель + прилагательное + существительное)

свойства звуковых волн использует отражение преломление дифракция ультразвук использует расчет волновой формулы длина волны единицы частоты скорость звука эксперимент человеческий слух инфразвуковое землетрясение P-волны igcse / gcse 9-1 Physics revision notes

Свойства звуковых волн

и эксперименты с ними

включая отражение, преломление и дифракцию звуковых волн, использования ультразвука и инфразвуковых волн землетрясений

Характеристики объяснено схемами, использование звуковых волн

Док Брауна Примечания к редакции школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, уровень O физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики

Эта страница ответит на многие вопросы e.г. Почему звук — это продольная волна? Почему звук не может проходить через вакуум? Знайте это и поймите, что звуковые волны и некоторые механические волны являются продольными и не могут проходить через вакуум. Опишите эксперимент по измерению скорости звука. Какая польза от ультразвука? Почему может какое-то землетрясение волны быть такими же, как звуковые волны?

Подиндекс этой страницы

(а) Свойства звуковых волн — продольных волн, расчет по волновому уравнению

(б) Отражение, преломление и дифракция звуковых волн и модель волны

(в) Звук и человеческий слух, отображение частот на CRO, микрофон и динамик

(г) Эхо — это отражение звуки и расчеты

(д) Эксперименты по измерить скорость звука в воздухе и твердо

(ж) Ультразвуковые волны — ультразвуковой звук, его применение и расчеты

(г) Инфразвук волны — животные и землетрясения волны

(ч) Типичные цели обучения и знания для звука и ультразвука

---

---

(а) Характерные свойства звуковых волн

L продольные волны и расчеты по волновому уравнению

Звуковые волны вызваны вибрацией какого-либо объекта или материала e.г. твой голосовые связки вибрируют, гитарные струны перебираются, что-то скрипит на поверхность, диафрагма (конус) движется вперед и назад в громкоговорителе и т. д.

Вибрации от источника звука переносятся любая доступная среда — газ (например, воздух), жидкость (например, вода) или твердое тело (например, стена).

Звук не может распространяться в пустом вакууме пространство — нет материала, чтобы вибрировать.

Вы можете провести простой эксперимент с электрическим звон колокольчика ходил в большом колпаке, прикрепленном к насосу.

Когда вы откачиваете воздух, звук колокола становится все слабее и слабее, пока вы не перестанете слышать его по мере удаления среды со всего этого. Тем не менее, вы все еще можете увидеть ударник колокола. вибрирующий.

НО, что именно происходит со средой и включает ее передать энергию звуковой волны?

Диаграмма выше дает представление о продольная волна звука , где колебания идут в направлении волна движется.

Колебания в том же направлении, что и волновая прогрессия, можно рассматривать как колебаний или возмущений в среде, в которой распространяется звуковая волна.

Напоминание: сравните это колебание с поперечными волнами, подобными воде. волны или электромагнитное излучение с колебаниями под углом 90 ^o к направлению движения волны.

Эти колебания в продольных звуковых волнах показывают области сжатия и разрежения.

Сжатие — это когда частицы среды сжимаются до максимального давления , а разрежение — это то, где частицы среды максимально разнесены до минимального давления.

Когда частицы сжимаются ближе вместе или разнесенные больше, чем «обычно», они захотят вернуться в их положение покоя.

Они это делают, заставляя волну двигаться вперед. Итак, волна представляет собой непрерывную серию сжатий и декомпрессий. (разрежения), в которых частицы сдвинулись вместе, а затем разошлись очередной раз.

На схеме выше, где линии близко друг к другу, представьте себе частицы, например молекулы воздуха или атомы в металле кристалл, тоже упакованы вместе — наоборот, если вертикальный линии далеко друг от друга.

На схеме выше для продольного звуковые волны, волна B имеет удвоенную частоту и половину длины волны А.

Напоминание об общем волновом уравнении применяется к звуку:

скорость звуковой волны (м / с) = частота звука (Гц) x длина звуковой волны (м)

символическим сокращением v = f x λ , перестановки: f = v λ и λ = v f

Звуковые волны, которые мы слышим, распространяются по одинаковая скорость независимо от частоты, поэтому, как показано на диаграмме, если скорость остается постоянной, и вы уменьшаете длину волны вдвое, вы должны удвоить частота, чтобы уравнение было действительным.

Где вертикальные линии близко друг к другу Вы можете представить, что частицы в материале сжимаются ближе к одному другой (сжатие) и где линии хорошо разнесены, так же частицы среды (разрежение).

Частота звуковой волны (или любой волны) равна числу сжатий, проходящих точку в секунду, и воспринимается как высота звука, например музыкальной ноты.

Частота звука — это количество колебаний в секунду (единицы герц, Гц, ).

Амплитуда максимальная компрессия относительно «линии покоя» и воспринимается как громкость.

«Линия отдыха» эффективно точка отсутствия возмущения, нулевая амплитуда — ни сжатие, ни разрежение.

Вы можете думать о звуковой волне как о волне давления — непрерывном изменении области высокого и низкого давления волны.

Схема выше иллюстрирует моделирование звуковых волн путем толкания и вытягивания на обтягивающей пружине для создания импульсов энергии, передаваемых по обтягивающей пружине весна («средний»).Хорошая симуляция сжатия и разрежения. поведение продольной волны.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не все частоты звука могут передаваться через объект или материал.

Характер материала может повлиять на какие частоты можно передавать.

Форма, размер, а также структура объекта влияет на частоты, которые могут проходить.

При ударе о твердый объект ‘звучный’ e.г. металлический блок, который звонит, когда строит, он будет наиболее сильно вибрировать-резонировать с определенными «собственными» частотами — вы будете слышите одну конкретную ноту наиболее громко, например как с камертоном в музыке.

Частота звука не меняется при передаче от одна среда к другой.

Однако скорость действительно изменяет и, следовательно, длина волны тоже должна измениться.

v = f x λ, перестановки: f = v λ и λ = v f

Если частота f остается постоянным, тогда увеличение скорости v должно соответствовать увеличению длины волны λ , чтобы поддерживать постоянным соотношение скорость / длина волны.

В отличие от электромагнитных световых волн, звук не может проходить через пустое пространство (вакуум), потому что вам нужен материальное вещество (газ, жидкость или твердое тело) , которое можно сжимать и декомпрессированный для передачи волновой вибрации.

Чем плотнее материал, тем звуковая волна распространяется быстрее (для света в прозрачном материалы).

Поэтому вообще для звука: скорость в твердые тела> скорость в жидкостях> скорость в газах

Это подтверждается данными звука скорости, указанные ниже:

Обычно при комнатной температуре скорость звуковые волны в различных материалах при ~ 20-25 ^o C

воздух 343 м / с (0.34 км / с),

поэтому если гроза 1 км Вы услышите раскат грома примерно через 3 секунды после вспышки молнии — скорость света намного больше, чем скорость звук, что вспышка практически мгновенная,

скорость звука увеличивается в воздухе с температурой, эмпирическая формула (из эксперимента, без теоретической базис) Я нашел в интернете это: скорость звука в воздухе в м / с = 331 + 0.6T (где T = от 0 до 100 ^o C).

вода 1493 м / с (1,49 км / с), морская вода 1533 (1,53 км / с), высокая скорость полезна при сонарном сканировании моря кровать

керосин 1324 м / с (1,32 км / с) (жидкий углеводород)

обычное стекло 4540 м / с , пирекс стекло 5640 м / с (5,64 м / с), намного плотнее воды

железо 5130 м / с (5,1 км / с), сталь 5790 м / с (5.8 км / с)

пород от 2000 до 7000 м / с (2-7 км / с), скорость обычно больше в более плотных магматических породах по сравнению с менее плотные осадочные породы.

для сравнения :

Продольные продольные волны землетрясения обычно движутся со скоростью от 2 до 7 км / с в зависимости от того, находится ли волна земной коры, мантии или ядра и скорость также будет зависеть от плотность и температура

Некоторые расчеты звуковой волны

скорость звуковой волны (м / с) = частота звука (Гц) x длина звуковой волны (м)

v = λ x f, перестановки: f = v λ и λ = v f

Q1 Типичный слышимый высокочастотный звук может быть 2 кГц.

Скорость звука = 340 м / с

(а) Рассчитайте длину волны этого звуковая волна.

λ = v f = 340/2000 = 0,17 м

(b) Музыкальная нота «средняя до» имеет частота ~ 262 Гц

Скорость звука ~ 340 м / с

Следовательно, λ = v f = 262/340 = 0,77 м

(c) Как получается, что вы слышите звуки? из комнаты в другие комнаты в доме?

Вторая длина волны аналогична ширина дверного проема.

Звук будет распространяться по дому как по отражению , так и по преломлению !

2 квартал Музыкальная нота имеет длину волны 1,13 м.

Если скорость звука в воздухе 340 м / с рассчитать частоту примечания.

f = v λ = 340 / 1,13 = 301 Гц (3 с.ф.)

3 квартал Два человека на расстоянии 20 м друг от друга проводят эксперимент с железными перилами.

Один стучит по перилам, а другой кладет ухо на железные перила.

(а) Почему слушатель слышит два звуки?

Слушатель слышит приближающийся звук через сами железные перила и по воздуху.

(b) Какой звук появляется первым и почему?

Звук, идущий через внутреннюю вибрация железных перил наступает первым, потому что железо гораздо больше плотнее воздуха, и звук распространяется быстрее, чем плотнее среда.

4 квартал

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(б) Отражение, преломление и дифракция звуковых волн и модель волны

1. Отражение звуковых волн

Когда звуковые волны встречаются между двумя они могут быть разными медиа отражается, как и любая другая волна (диаграмма волновых фронтов справа).Угол угол падения будет равен углу отражения (по отношению к нормали под углом 90 ^o к границе). Любая твердая поверхность будет отражать звук, хоть и мягкий материал будет иметь тенденцию поглощать энергию звуковой волны.

Лучше всего использовать ровную твердую гладкую поверхность отражатель звуковых волн — представьте себе эхо (отраженных звуков), которые пропитайте пустой дом без ковров.

Лучше всего мягкая шероховатая поверхность поглотитель энергии звуковой волны — идея используется в студиях звукозаписи для свести к минимуму нежелательные звуки и наушники, чтобы защитить вас от повреждения ушей из-за очень громкие звуки.

В отражении нет изменения скорость, частота или длина волны, только направление движения волны изменения .

2. Преломление звуковых волн

(вверху справа диаграмма, та же диаграмма, что и волновые фронты в отражении)

Когда волны, включая звук, встречаются с границей между двумя средами, через которые они могут проходить, происходит изменение скорости связано с разницей в плотности.

Частота остается прежней, но обе изменяется скорость и длина волны звуковой волны.

Если фронты падающих волн параллельны к граничной поверхности нет изменения направления. → IIIIII│IIIIII →

НО, , если угол падения НЕ 90 ^o , одновременно с отражением и звуком волны могут проникать во вторую среду разной плотности на границе, волна изменит скорость, длину волны и направление, но не изменит частота.

Следовательно, если звуковые волны изменились направление, звуковые волны преломлены .

Количество волн, проходящих через каждую среда в секунду такая же.

Начиная с скорость = длина волны x частота (а частота постоянна),

, если скорость увеличивается, длина волны должна получить больше,

, если скорость уменьшается, длина волны должна стать меньше.

Хотя это продольные звуковые волны, это нормальное волновое поведение, как вы видите в экспериментах с поперечным световые волны или волны на воде.

3. Дифракция звуковых волн

Дифракция — эффект волн, распространяющихся при прохождении через щель или препятствие. По сути, волны загибают углы в «зону тени »! и неважно, если это звук, свет или волны на воде — все они дифрагируют и загибают углы!

Вы должны это оценить значительная дифракция звуковых волн возникает только тогда, когда длина волны звуковой волны равна того же порядка величины, что и размер зазора или препятствия.

A: Есть относительно небольшой эффект дифракции, когда звуковые волны проходят через широкий зазор, который намного больше чем длина звуковой волны — но звуковые волны все равно изгибаются «углы» в «теневые зоны».

B : Максимальное разбрасывание или дифракция, когда волны проходят через зазор, равный размеру длина волны падающих звуковых волн.

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(c) Звук и человеческий слух и отображение частот на CRO

Ваше ухо предназначено для улавливания звуковых волн и вызывает вибрацию барабанной перепонки .

Ваша барабанная перепонка резонирует с звуковая волна ударяет по нему и через некоторые кости и нервные рецепторы, звук импульсы передаются в мозг.

Ваше ухо предназначено для собирать звуковые волны — внешняя часть немного деформирована выпуклое зеркало!

Когда звуковые волны падают вниз и ударь свой барабанные перепонки , колебания давления вызывают их вибрацию и колебания переносится на крошечные косточки в ушах, называемые косточки , затем через полукружные каналы в улитку .

Улитка преобразует вибрации в электрический нерв. сигналы , которые передаются в мозг.

Мозг интерпретирует нервные сигналы (ваше чувство слуха) относящиеся к разным частотам (тонам) и амплитудам (‘тома’).

В некотором смысле эффект похоже на микрофон работает!

Человеческий слух ограничен размером и форма барабанной перепонки и особенности строения частей которые делают механизм восприятия вибрации уха.

A типичный частотный диапазон человеческого слуха от 20 Гц до 20 кГц , частоты вне этого диапазона многие люди не слышат.

Это яркий пример самого себя оценивая передачу энергии звуковыми волнами — высоко ценится глухой на одно ухо!

Звук более высокой частоты воспринимается как более высокий тон (более низкая частота = более низкий тон).

Звуковая волна большей амплитуды воспринимается как более громкая звук (меньшая амплитуда — более мягкий звук).

Мы воспринимаем продольные волны как звук, но мы можем слышать только относительно узкий диапазон частот.

Какие звуковые частоты мы слышим и Почему?

То, что мы можем слышать как люди, ограничено размером и формой барабанной перепонки и всего, что связано и вибрирует — резонирует с барабанной перепонкой.Косточки, кости середины только ухо хорошо работает в ограниченном частотном диапазоне. Мы не слышим очень тихо высокие или очень высокие звуки.

Кости наиболее эффективны при частоты передачи от 1000 Гц до 3000 Гц (1-3 кГц)

У молодых людей гораздо больше диапазон слышимости от 20 Гц (0,02 кГц) до 20000 Гц (20 Гц). кГц).

К сожалению, с возрастом верхняя граница частоты уменьшается И ваша чувствительность уменьшается — вы становитесь хуже на слух — звуки, похожие на речь, должны быть громче.

Это часто происходит из-за неизбежного износа улитки или слуховой нерв.

Личная записка (простите за каламбур!)

Улитка моего левого уха никогда правильно развился, так вот, хотя все кости есть и предположительно вибрируют, нервные сигналы не генерируются, поэтому я всегда глухой на левое ухо. Моя глухота была замечена учителем начальной школы когда мне было 10 и я прошел должное обследование, чтобы подтвердить, что я действительно глухой слева ухо.Я не знал ничего отличного от монофонического звука, поэтому никогда не известно, как звучит стереофонический звук! Мои любящие родители не казались и осознать это, хотя моя глухота доставила мне неприятности! Один строчку в моем школьном отчете о домашнем задании читайте «играет на его глухота «, блестяще, а! Это имело очень забавные последствия для моей классное обучение (много лет назад!). Если бы была чепуха на слева в задней части лаборатории, я всегда спрашивал справа и полностью обвинил не ту группу.Студентам это показалось самым забавным со множеством хихиканья и хихиканья, и меня сочли немного эксцентричным. Так как я не смог решить проблему, я снова «поиграл на своем глухоты ‘и иногда принимал, я никогда не находил виновных и искал «дипломатические» и «дружеские» решения и выжили, чтобы преподавать в общеобразовательные школы более 28 лет!

Звук важен для людей — средство общения посредством речи, наслаждения музыкой и т. Д.

Еще один хороший пример, который я рад сообщить не сталкивались, огромная сила волны землетрясения — огромные количество энергии может быть передано на многие мили через земную кору, мантию и даже через ядро.

Эхо-зондирование важно для летучих мышей , они могут генерировать и слушать звуки от 30 Гц до 20 кГц.

Звуковые волны производятся механические колебания (эл.г. музыкальные инструменты) и путешествовать через любую среду, газ, жидкость или твердое тело, но не пылесос, где нечего вибрировать!

В музыке, если настройка до среднего C ударяется по вилке, два зубца колеблются из стороны в сторону 262 раза каждый второй, то есть средний C, имеет частоту или высоту 262 Гц.

Высота звука определяется его частотой, а громкость — амплитудой.

Остальная строка представлена горизонтальная красная линия на диаграммах CRO ниже.

Четыре картинки могут представлять звук волны музыкальных нот, записанных микрофоном, преобразованные в электронный сигнал и отображается в форме волны на экране осциллографа (CRO).

Вы можете производить широкий диапазон частот с помощью генератора сигналов, и они могут быть преобразованы в звуковые волны.

Обратите внимание, что …

Чем короче длина волны, тем выше частота (или высота) звука.

Чем выше форма волны (больше амплитуда) в точке максимального сжатия, тем громче звук — и передавая больше энергии.

Итак, мы можем интерпретировать четыре сигнала как следует:

1. имеет наименьшую амплитуду, самая мягкая нота (противоположная самой громкой) — просто шепотом!

2. имеет наибольшую амплитуду, самая громкая нота — хороший крик вслух!

3.имеет самую длинную волну, самая низкая частота, самый низкий тон, например низкая нота в исполнении бас-певца.

4. имеет самую короткую длину волны, самая высокая частота, самый высокий тон, например тройная нота или пищащий зверь.

Еще несколько примеров — представьте музыкальные звуки из микрофона отображается на CRO

Высота волны над базовой линией (0) дает амплитуду .

В этом случае две амплитуды, для волн A и D вдвое больше, чем для волн B и C, другими словами, высота волны на пике удваивается при измерении от нулевой горизонтальной базовой линии.

Волна A передаст больше энергии, чем волна B и волна D передаст больше энергии, чем волна C.

(Вам не нужно знать математику, но энергия в волне пропорциональна квадрату амплитуды).

Я сделал временной интервал 0,02 секунды

Для волн A и B 10 полные циклы волны за 0,02 с. Частота = 10 / 0,02 = 500 Гц.

Для волн C и D 5 полные циклы волны за 0,02 с. Частота = 5 / 0,02 = 250 Гц.

Микрофон и динамик

Схема выше иллюстрирует принцип микрофон e.г. для вокалиста или телефонного мундштука.

Микрофон преобразует энергию изменение давления звуковых волн в сигнал электрической энергии в переменном токе.

Колебания звуковых волн вибрирует диафрагма, которая генерирует колебательный сигнал в электрическом цепь.

В некотором смысле эффект похож на то, как ваше ухо работает!

Электрический сигнал, в свою очередь, может использоваться для воссоздания звука в громкоговоритель.

В громкоговорителях катушка, проводящая переменный ток перемещается в магнитном поле, чтобы преобразовать электрическую энергию в звук энергия посредством вибрирующего конуса (диафрагмы).

Конус вызывает колебания воздуха и колебания производят звуковые волны, которые вы слышите .

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(d) Эхо — это отражение звуки — расчеты

Звуковые волны отражаются от твердые плоские поверхности, например стены, но могут поглощаться шероховатыми мягкими поверхностями например, как пена, используемая в наушниках.

Обратите внимание на разницу в эхо между пустой пустой комнатой в доме и когда она устлана ковром и заполнена с мебелью и шторами и т. д.

Звук разгоняется обоими отражение (отскок от поверхностей) и дифракция (изгиб углы)

При крике слышно эхо к твердой плоской поверхности, и вы услышите отраженные звуковые волны воздействуя на барабанную перепонку внутреннего уха.

Чем дальше отражается поверхности, тем больше промежуток времени между вашим криком и эхо.

Если стена или сторона гора или долина находится на расстоянии 340 м, это за 2 секунды до того, как вы услышите эхо (скорость звука 340 м / с).

Если отражающая поверхность км (1000 м), это примерно за 6 секунд до того, как услышите эхо.

скорость = общее расстояние / общее время, время = расстояние / скорость, время = 2000/340 = 5.9 с

Вы можете слышать звуки из некоторых расстояние во всем здании или даже на большой площади снаружи, потому что звук волны отражаются и отражаются от всех твердых плоских поверхностей, НО звук волны также дифрагируют и поэтому могут загибать углы в ваш ухо!

Чем дальше вы от звука источник, тем слабее он будет звучать по двум причинам:

(i) при каждом отражении часть звука энергия волны поглощается

(ii) волны естественно распространяются от центральный источник.

Echoes можно использовать для измерить скорость звук в воздухе, следующий раздел (e) и см. также использование ультразвука в раздел (f).

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(e) E экспериментов по измерить скорость звука в воздухе и твердом

(1) Использование синхронизированных микрофонов для измерения скорость звука в воздухе

Эксперимент проводится путем подключения громкоговорителя к генератор сигналов для создания звука, улавливаемого микрофонами.

Вы выбираете конкретную известную частоту , конкретную частоту , например, 250 Гц ( f Гц).

Два микрофона подключены к осциллограф который поднять звук из динамика, который преобразуется в электрический сигнал микрофон и отображается в виде кривой на экране электронно-лучевого осциллографа.

Вы можете закрепить динамик и два микрофона на стойках и зажимы, убедившись, что они выровнены на одинаковой высоте.

Вы настроили осциллограф на обнаружение сигналов звуковой волны. с обоих микрофонов — чтобы на экране было два следа.

Вы начинаете с двух микрофонов далее друг к другу около динамика.

Затем вы медленно отодвигаете один микрофон от другого.

Когда два микрофона первые ровно на одной длине волны по отдельности две сигнальные дорожки на осциллографе точно совмещены — синхронизировано, как на схеме выше.

След от микрофона 2, самый дальний от динамика, будет показывать меньшую амплитуду — диаграмма не учтите это!

Затем вы измеряете расстояние между микрофонами и этим дает вам длину волны звука.

Это потому, что звуковые волны выровнены в фазе и расстояние между ними составляет всего одну длину волны.

скорость звуковой волны (м / с) = частота звука (Гц) x длина звуковой волны (м)

сокращенно v = f x λ

вы знаете частоту в Гц из установка генератора сигналов

а длина волны — это расстояние между микрофонами в см ==> м

Вы повторяете эксперимент, чтобы вычислить средняя длина волны для получения статистически лучшего результата.

Затем вы можете повторить эксперименты с другие частоты от генератора сигналов, и вы должны найти, что скорость остается то же самое, но с увеличением частоты длина волны звуковой волны должно стать короче.

(2) Эхо-метод измерения скорости звук в воздухе

Для проведения эксперимента нужны два человека.

Измерьте расстояние d, e.г. 50 м от высокого стена или здание с широкой плоской стеной, которая будет действовать как звуковая волна отражатель.

Затем вы хлопаете двумя плоскими деревянными вместе и регулируйте частоту хлопков, пока звук хлопков не станет синхронизируется с возвратом эха.

Используйте секундомер, чтобы найти временной интервал между хлопками например измерить время 10 хлопков и вычислить среднее значение.

Расчет скорости звука в воздухе.

Если d = расстояние до стены (м), если т = среднее время интервал между хлопками (с)

v = 2d / t (м / с)

Обратите внимание, что расстояние увеличивается вдвое, потому что звук «идет туда-обратно» во временном интервале t .

Это не точный метод, хлопать в ладоши нельзя в идеальной гармонии, но это немного забавно делать Это.

Пример скорости звука расчет на основе эхо-сигнала

Предположим, двое студентов измерили следующие данные.

Сторона школы спорта зал находился в 80 м от трещотки.

50 хлопков в ладоши 24,2 с

v = 2d / t (м / с), d = 2 x 80 = 160 м, среднее время хлопка = 24,2 / 50 = 0,485 с

скорость звука v = 160 / 0,485 = 330 м / с (3 SF)

(3) Эксперимент по измерению скорости звука в воздухе с помощью натянутой струны или провод.

В этом методе используется механический вибратор (датчик вибрации) для вибрации растянутой (растянутой) стали проволока или эластичный шнур.

Вибратор, частота которого управляемый генератором сигналов, непрерывно передает энергию проволока / шнур, заставляющий его вибрировать.

Это посылает поперечные волны вниз провод / шнур и издает особую ноту, когда провод / шнур вибрирует определенное количество длин волн по длине провода.

Схема эксперимента показана ниже.

Провод / шнур закреплен на вибрационной датчик, натянутый горизонтально на шкив и натянутый гири на конце.

Вы включаете генератор сигналов и Наблюдайте за вибрациями с точки зрения числа длин волн, пока вы медленно увеличить частоту .

Вы замечаете частоту, когда вибрации кажутся «стабильными», и несколько длин волн могут быть четко определены. наблюдается по устойчивой волновой «картине».

Вы считаете количество волн вдоль провод / шнур и частота, отображаемая на генераторе сигналов.

Вещи немного размыты, поэтому вам нужно позаботьтесь о своих наблюдениях и обратите внимание, что в стабильном состоянии провод кажется, что вибрирует вверх и вниз, и кажется, что на провода, которые не двигаются вверх и вниз (эти точки называются узлами где амплитуда находится при минимальной амплитуде).

e.г. из диаграммы 3 длины волны = 60 см, одна длина волны = 20 см или 0,20 м при частоте 1650 Гц.

скорость = длина волны x частота

скорость звука в воздухе = 0,20 x 1650 = 330 м / с

Вы можете повторить эксперименты с разные частоты для производства, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4 и т. д. длины волн по мере увеличения частоты от генератора сигналов.

Вы можете измерить количество длин волн для каждой частоты, и вы должны получить одинаковую скорость звука в воздухе, даже хотя слышимая вами нота меняется.

Вы можете экспериментировать с разными материалы «струны» и различные веса натяжения на конце проволоки.

Вы также можете использовать мост ↑, через который проволока натянута, поэтому длину вибрирующей проволоки можно варьировать.

Простой домашний эксперимент, чтобы показать стоячая волна в упругом шнуре

Я растягиваю резину толщиной 30 см (0,30 м). над деревянным основанием и закрепил на деревянных блоках (верхний фотографии) и подсвечивается парой подвесных светодиодных фонарей.

На нижних фотографиях вы можете видеть, два крайних значения (максимальная амплитуда ) резиновая лента достигает, когда тянул назад и отпускал, чтобы вибрировать на своей основной частоте.

Звук был довольно «тусклым», но используя скорость звука ( v ) как 330 м / с , можно рассчитать частоту колебаний резиновой ленты.

Длина волны ( λ ) = 2 х 0.30 = 0,60 м

Это эластичный шнур, длина удвоился, потому что полуволна удваивается сама на себя, чтобы дать полная длина волны стоячей — естественная длина волны и частота, обусловленная определенной массой, длиной и натяжением эластичного шнура (см. анимацию ниже).

v = f x λ, f = v / λ = 330 / 0,60 = 550 Гц (отсюда размытая фотография).

Этот расчет слишком упрощает ситуацию, но он верен в принцип!

Записка не была отчетливо слышна, но на натянуть ту же резинку на пустую круглую жестяную банку ~ 30 см диаметр, при аналогичном натяжении, отчетливо слышна нота !

Записка теоретически находилась между C ₅ и D ₅ по музыкальной шкале частот.

Стоячие волны являются проиллюстрировано волной «картинки слева».

По длине они соответствуют , 1, 1, 2, 2 и 3 длины волн.

Анимация от https://en.wikipedia.org/wiki/String_vibration

(4) Просто эксперимент по измерению скорости звука в твердом

Введение в эксперимент

Вы можете измерить скорость звука волн в твердом теле путем измерения частоты звуковых волн, возникающих при вы попали твердо.

Метод работает лучше всего, ударив металлические стержни, которые будут сильно резонировать, в основном с одним конкретным «примечание», называемое основной собственной частотой — представьте камертон или музыкальный треугольник в музыке.

При ударе по штанге продольная звуковые волны индуцируются в металле, и они также будут вибрировать Окружающий воздух .

Эти частоты звуковых волн могут быть снимается микрофоном и отображается на экране осциллограф .

Вы можете выбрать этот фундаментальный собственная частота от других частот, потому что она должна давать сигнал максимальной амплитуды .

Опытная установка

Стержень однородный из металла известных длина подвешена от ее средней точки в горизонтальное положение.

Стержень (длина L ) должен быть не менее 50 см в длину и несколько см в длину. диаметр из e.г. алюминий, латунь или железо.

Рядом с одним концом стержня находится микрофон, подключенный осциллографу и молотку наперевес!

Осциллограф используется для контроля как амплитуды, так и частоты звуковые волны, возникающие при ударе молотка по стержню.

Методика эксперимента

Это очень технический эксперимент делать!

Удар по стержню с одного конца молоток, чтобы он постоянно вибрировал, издавая звук.

Настройте осциллограф на частотный диапазон наибольших амплитуд.

Запишите частоту как можно лучше что соответствует максимальной амплитуде на экране.

Повторите несколько раз, чтобы получить средняя частота — лучшее значение , которое вы можете получить.

Немного теории перед скоростью расчет

При ударе по стержню его колебания производят много разностных частот.

Однако все предметы имеют естественный частота колебаний, создающая продольную стоячую волну что должно давать максимальную амплитуду звука.

Эта конкретная частота называется основным режимом вибрации.

Стоячая волна не меняет своего амплитудный профиль, т.е. не кажется движущимся — стационарный.

Вы видите одну волну занимая вдвое большую длину стержня.

Я показал это на схеме в голубая вставка под стержнем.

Длина волны этого фундаментального стоячая волна равна удвоенной длине стержня.

(точка, где амплитуда равна нулю называется узлом — не нужно знать этот пункт для физики GCSE.)

Пример расчета скорости звука в стержне

Предположим, стержень сделан из алюминия, диаметр 2 см и длина 65 см.

Если максимальная амплитуда была найдена быть на уровне ~ 4,0 кГц, вычислить скорость звука в алюминии.

длина волны = 2 x L = 65 x 2 = 130 см = 1,3 м

частота = 4,0 кГц = 4000 Гц.

скорость = частота x длина волны = 4000 x 1,3 = ~ 5200 м / с

Обратите внимание, что скорость звука в твердых веществ намного больше, чем в таких газах, как воздух (~ 340 м / с).

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(f) УЛЬТРАЗВУК — ультразвуковой звук, его применение и расчеты

Как уже было сказано, можно использовать сигнал генераторы для создания электрических колебаний любой частоты .

Электрические колебания преобразованы в механические колебания , производящие звуковые волны .

Звуковые волны могут воспроизводиться до скважин вне диапазона человеческого слуха .

Высокие частоты выше 20 кГц (20000 Гц) и известны как ультразвук .

Ультразвуковые волны ведут себя как любые другие волны, они могут поглощаться, отражаться или преломляться.

Эффекты отражения и преломления могут использоваться для измерения расстояний и 3D-сканирования с поиском сонара и приложения для медицинской визуализации.

Медицинское использование ультразвука

УЗИ очень высокой частотные звуковые волны используются при сканировании беременных женщин для наблюдения за прогрессом будущего ребенка.

Ультразвуковые волны входят в тело и эхо-отражения улавливаются микрофоном и преобразованные в электронные сигналы, из которых внутренняя картина матка может быть построен.

Ультразвук считается безопасным методом для пренатального сканирования плода, различных мягких тканей и намного безопаснее, чем использование опасных рентгеновских лучей .

Ткани напр. мышцы, желудок, матка или жидкости разных плотности дают разные интенсивности отражения и поэтому дифференциация можно увидеть строение матки, плода или ребенка — современное ультразвуковые сканеры могут создавать изображения с довольно высоким разрешением.

Скорость УЗИ отличается в разных тканях, а ультразвуковой сканер способен определить расстояние между разными границами и построить «3D» изображение развивающегося плода в утробе матери.

Ультразвук также можно использовать в «медицинская визуализация» мягких тканей органов, таких как мочевой пузырь, почки и печень.

Сканы позволяют обнаружить изменения в структуре этих органов и помогают диагностировать связанные с ними заболевания.

Хотя медицинский получение изображений с помощью ультразвука вполне безопасно, изображения недостаточно четкие, чтобы заменить использование рентгеновских лучей для исследования структуры кости.

Обратите внимание, что гель помещается на тело пациента между ультразвуковым датчиком и кожей .

Гель гарантирует, что большая часть ультразвук будет преломлен на коже, и хорошее изображение внутреннее строение кузова получить не удалось.

Подробнее на как работает ультразвуковое сканирование

Когда звуковые волны (в данном случае ультразвук) проходят от одного от среды к другой (твердой или жидкой — жидкость организма, ткани, кости, органы и т. д.) частично отражаются , а некоторые передаются и преломляются на границе раздела (см. диаграмму справа от волновых фронтов, пересекающих границу между двумя средами).

При сканировании плода две среды будут жидкость в утробе женщины, а также кожа и ткани растущего плода.

Время появления отражений под определенным углом составляет измеряется, то есть время, необходимое для того, чтобы звуковые импульсы испускались из передатчик и отразился от границы, а обратные сигналы детектором.

По отражениям, это это интервалы времени эхо, которые позволяют вычислить расстояние с помощью компьютер и их Распространение позволяет построить трехмерное изображение.

Записанные данные обрабатываются компьютером для построения 3D видео на экране, с которого можно просматривать и даже распечатывать отдельные изображения (для медицинских осмотров-обследований и, надеюсь, для радости будущих родители).

Эта форма медицинской визуализации работает , потому что ультразвуковые волны могут проходить через тело, но если они встречаются с границей, например между жидкостью и ткани некоторые волны отражаются .

Это распределение этих эхо сигналы, которые позволяют компьютеру создавать изображение.

Лечение камней в почках

Пациент лежит на подушке, наполненной водой, и хирург использует рентгеновские лучи или ультразвуковые тесты, чтобы точно определить местонахождение камня в почках.

Затем к камню направляются ультразвуковые ударные волны. машина, чтобы разбить его на более мелкие кусочки, которые можно унести с мочой и пройти через мочевыводящие пути и выйти из вашего тела — дело сделано!

Промышленное использование ультразвука

Ультразвук используется для обнаружения дефектов в изготовленных изделиях, таких как металлические отливки или трубы.

Ультразвуковые волны после входа в материал обычно отражается обратной стороной от объекта.

Если есть дефект в отливке или сварка объекта, при сканировании ультразвуком дефекты проявляются в виде некоторых волны отражаются-отклоняются назад там, где вы могли бы ожидать, что они пройдут сквозь объект с другой стороны.

Другими словами, если в объекте есть внутренний недостаток е.г. сварного шва, ультразвук отражается назад раньше, чем ожидалось.

Тот же метод используется при испытании поезда для проверки железнодорожных путей на наличие дефектов, например трещины в железнодорожных рельсах.

Ультразвуковой луч можно использовать для измерения толщину материала, обнаруживая отражение от обеих поверхностей.

Использование ультразвука для сонара — эхолота

Ультразвуковые системы используются на малых лодках, кораблях и подводных лодках. для эхолокации.

Вам нужны передатчик и приемник, и по эхо-сигналам вы можете определить расстояние до морского дна.

С более сложными системами вы можете получить подводный изображение ‘того, что там, например косяк рыб, затонувший корабль, опасный подводный мир горные породы.

Время сигнала эха можно использовать для измерения глубины вода под лодкой.

Если d = глубина воды (м), если t = время эхо-сигнал «туда и обратно» (с), v = скорость звуковой волны (м / с)

v = d / t, поэтому глубина d = v x (т / 2) (м / с)

НО, обратите внимание, что время уменьшается вдвое на , потому что звук «идет туда-обратно» во временном интервале t .

Летучие мыши и ультразвук!

Летучие мыши относятся к числу других животных, таких как кошки и собаки, которые могут слышать высокочастотные звуки.

Летучие мыши издают звуковые импульсы от 20000 Гц до 100 00 Гц до найти свой путь, используя эхолокацию.

Их большие уши улавливают отраженные звуки, а их мозг строит перед ними «картину» трехмерного мира.

Расчеты с использованием ультразвуковых волн и эхо-зондирования

Уметь использовать оба приведенных ниже уравнения, которые относятся к звуковые волны (и их перестановки):

соответствующих единиц, используемых в ()

a ) Скорость звуковой волны (метр / секунда, м / с) = частота (герцы, Гц) x длина волны (метр, м)

сокращенно v = f x λ

перестановок: f = v λ и λ = v f

b ) Скорость звуковой волны (метр / секунда, м / с) = расстояние (метр, м) / время (секунда, с)

сокращенно v = d t

перестановок: d = v x т и т = д v

Это общая формула для скорость или скорость чего-либо движущегося.

Уравнение (а) и уравнение (б)

Q1 Импульс Ультразвук с рыбацкой лодки проходит 1,40 секунды с лодки вниз на морское дно и обратно к детектору «микрофон».

Если скорость звука в морской воде составляет 1530 м / с, рассчитайте глубина воды в этой точке.

скорость = расстояние / время, перестановка дает d = s x t ,

, но вы уменьшите время t вдвое до 0.70 секунд из-за двойное путешествие (туда и обратно) волны.

Следовательно, глубина = 1530 x 0,70 = 1070 м (3 н.ф.)

2 квартал Скорость звука в морской воде 1530 м / с.

Сколько времени займет УЗИ сигнал, который должен быть передан и получен после отражения от мелководья рыба плавает на глубине 200 м? (ответьте на два значимых цифры)

скорость = расстояние / время, время = расстояние / скорость

раз = (200 х 2) / 1530 = 0.26 с (2 SF)

3 квартал В туманную погоду корабль издает звуковой сигнал, приближаясь к береговой линии скалы.

Если эхо слышно через 5,0 секунд, как далеко находятся отражающие скалы, если исходная скорость звука составляет 340 м / с?

v = d / t, поэтому d = v x t , d = расстояние до обрывов, v = 340 м / с, t = 5,0 / 2 = 2,5 с,

расстояние = 340 x 2.5 = 850 м

4 квартал Предположим, разница во времени составляет 150 s между двумя импульсами с обеих сторон головы плода в женское чрево.

Если скорость ультразвука 1540 м / с, рассчитать размер головы ребенка в см.

s = d / t, перестановка дает d = s x t, но d = двойная ширина головы (‘там и отражение назад’),

размер головки отсека = (1540 x 150 x 10 ^-6 ) 2 = 0.1155 м = 11,6 см (3 SF)

(Обратите внимание, что s = микросекунды, 10 ^-6 коэффициент)

5 квартал

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(g) ИНФРАЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ — животные и волны землетрясений

Инфразвук — это звуковые волны с частоты менее 20 Гц , и они не слышны человеческому уху.

Мы не слышим этот инфразвук частоты такой длинной волны.

Однако некоторые животные могут слышать инфразвук звук например как киты, слоны, носороги, бегемоты, жирафы, аллигаторы, кальмары / каракатицы / осьминоги и даже голуби.

Какой о длинах волн мы говорим?

Из волнового уравнения: λ = v f

(i) Использование скорости звука в воздухе как 340 м / с, а частота 20 Гц

длина волны = скорость / частота = 340/20 = 17 м (наши барабанные перепонки не справляются с этим !!!)

(ii) Скорость звука в морской воде составляет ~ 1520 м / с.

Киты могут передавать и принимать инфразвуковые звуки до 10 Гц.

λ = v f = 1520/10 = 152 м

Это очень длинная волна а низкочастотные звуки могут преодолевать расстояние до 10 000 миль!

(iii) Голубые киты могут общаться друг с другом на расстояния до ~ 500 миль (~ 750 км).

Сколько времени нужно, чтобы «сообщение» проехать 750 км?

s = d / t, переставляя t = д / с = (750 х 1000) / 1520 = 493 с (3 сф, 8.2 минуты)

В в некоторых случаях инфразвук используется животными для связи с каждым разное.

Это Ученые могут использовать инфразвук для отслеживания некоторых животных, чтобы помочь в природоохранных проектах.

Есть несколько природных явлений, которые вызывают распространяющиеся звуковые волны. через Землю.

Вулканический извержения высвобождают огромное количество энергии, в том числе в виде инфразвуковых волн. путешествуют через земную кору — некоторые инфразвуковые волны обнаружены до извержения и могут быть использованы для прогнозирования извержения

Падение большое количество снега в сходах лавин, наборов инфразвуковых волн.

Стук большие водопады, удары метеоритов и разрушение больших айсбергов все вызывают излучение инфразвуковых волн.

Самый большой Источником инфразвуковых волн являются землетрясения. сейсмические волны передаются через все участки Земли — кору, мантию и ядро. Эти подробно обсуждаются в следующем разделе.

Землетрясение волны — сейсмические волны, проходящие через концентрические слои Земли

Когда землетрясение происходит в корка приводит к распространению сейсмических волн («ударных волн»).

Сейсмические волны возникают в результате огромное количество потенциальной энергии, хранящейся в напряженных слоях горных пород, освобожден движением тектонических плит.

Эти волны землетрясений можно обнаружить повсюду мир с помощью прибора под названием сейсмометр .

Некоторые волны землетрясений инфразвуковые , это означает, что их частоты меньше 20 Гц.

Частоты могут быть до 0.1 Гц, а скорость землетрясений колеблется от 1800 до 7200 м / с (1,8 — 7,2 км / с) в зависимости от физического состояния и химического состава среда, например вид скалы.

Скорость землетрясения / сейсмических волн зависит от материал, через который они проходят, в частности, плотность породы слои.

Когда волны встречаются с границей, они могут быть частично / полностью отражено или частично / полностью поглощено , они могут продолжать движение по прямой с другой скоростью или волны могут менять направление и скорость (и длину волны) — преломление — так что все становится довольно сложно.

Из-за изменения плотности породы постепенно в определенном слое, так же как и скорость волны. Если преломиться, волны следуют изогнутыми траекториями (см. диаграмму ниже).

Однако на границе, скорость может измениться более резко, что приведет к большему изменению направления (так же как вы видите эксперименты с лучами света с призмами.

Ученые (сейсмологи) изучают свойства и пути сейсмических волн, чтобы вывести внутреннюю структуру Земля.

Из научных исследований, где обнаруживаются или не обнаруживаются различные типы волн из-за поглощения, отражения или преломления, вы можете определить структуру слои Земли, через которые проходят сейсмические волны.

Эти сейсмологи вычисляют время, необходимое для того, чтобы эти ударные волны достигли каждого сейсмометра вокруг мира и, что важно, чтобы отработать конкретное землетрясение ниже уровня Земли поверхность.

Существует землетрясений трех типов (сейсмические волны)

P-волны — это продольные волны и так может путешествовать прямо через Землю на другой конец света.

Их еще называют первичными давление или сжатие волны и идентичны звуковым волнам, но с гораздо большей длиной волны — см. расчет ниже.Приведенная выше диаграмма использовалась для иллюстрации звуковая волна!

Анимация моделирования P-волны показан справа (от https://en.wikipedia.org/wiki/P-wave).

P-волны от землетрясения распространяются со скоростью ~ 5-8 км / с в кора, мантия или ядро ​​и ~ 1,5 км / с (то же, что и «звук») в воде!

Слабые и умеренные сейсмические волны имеют частоту от 0,1 до 2 Гц на поверхности.

Если сейсмическая волна имеет скорость 5 км / с (5000 м / с) и частотой 0.5 Гц

длина волны = λ = v f = 5000 / 0,5 = 10 000 м (10 км), ~ В 1000 раз больше, чем наши слышимые звуки

S-волны являются поперечными волнами и могут только проходят через твердые тела, поэтому они не могут проходить через ядро.

S-волны вызывают «вверх и вниз» сдвиговое движение пластов горных пород под углом 90 ^o к направлению волны.Вторичные поперечные волны.

Справа анимация движение S-волны землетрясения.

(с https://en.wikipedia.org/wiki/S-wave)

Зубцы L — поперечное движение вдоль поверхность Земли, перемещающая землю вверх и вниз.

Вт = атмосфера: От можно сказать сейсмические исследования…

X = относительно тонкий Земная кора — в основном состоит из твердых пород с наложением 92/3 с водой).

Y = примерно половина радиуса Земля — ​​это мантия , состоящая из породы, которая почти твердое тело, оно может течь очень медленно под действием напряжения или конвекционного течения — могут подняться огромные шлейфы горных пород, образуя группы вулканов, такие как «Огненное кольцо» в Тихом океане — тоже много землетрясений!

Z = внутренний твердый металл ядро и внешнее жидкометаллическое ядро ​​ Земли, в основном железное и немного никеля и меньшего количества других металлов — железо источник магнитного поля Земли.

Подробнее см. сейсмический волновой анализ примечания в разделе «Науки о Земле»

Волны землетрясений распространяются во всем направления от эпицентра землетрясения в земной коре.

Эти колебания, вызванные этими волны обнаруживаются приборами, называемыми сейсмометрами, которые расположен во многих местах на поверхности Земли.

зубцов P (первичные) и зубцы S занимают искривленные пути из-за постоянно меняющейся плотности слоев Земли производит эффект постепенного преломления.

Продольные P-волны могут проходить прямо через центр Земли , но из-за преломления дают два небольшие теневые зоны (отмечены черным на схеме). Они едут быстрее, чем S-волны.

Поперечные S-волны поглощаются жидкое внешнее ядро ​​ и дает одну гораздо большую теневую зону (отмечена синим + черным на схеме). Они распространяются медленнее, чем зубцы Р.

Все волновые пути изогнуты поскольку плотность постоянно изменяется с глубиной (увеличение давление), поэтому они непрерывно преломляются (изменение направление).

НО, вы получаете гораздо больший эффект преломления при границы между корой / мантией, мантией / внешним ядром и внешним ядром / внутренним ядро.

Границы устанавливаются различное физическое состояние и плотность горных пород и металлических слоев.

Сейсмометры улавливают колебания волны землетрясений от многих сейсмографических станций по всему миру (более 2000 локации).

Анализ траекторий волн с точки зрения Данные о скорости и направлении позволили геологам разработать базовый многоуровневый строение Земли.

От скорости, поглощения и преломления сейсмических волн ученые вычислили количество и глубину четырех слои внутреннего строения Земли.

например из теневых зон можно работать из глубины мантии и внутреннего и внешнего слоев ядра.

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

(h) Типичные цели обучения и знания для звука и ультразвука Знайте и понимайте, что электронные системы можно используется для создания ультразвуковых волн с частотой выше, чем верхний предел слуха для человека. Знать и ультразвуковые волны частично отражаются, когда они встречаются на границе двух разных медиа. Уметь рассчитать расстояние между интерфейсами в различных средах. Уметь использовать уравнение s = v x t с — расстояние в метрах, м v — скорость в метрах на секунда, м / с t — время в секундах, с Знайте, какими могут быть ультразвуковые волны используется в медицине. Знайте и поймите, что звуковые волны являются продольными волны и вызывают колебания в среде, которые распознаются как звук. Колебания (разрежения <=> сжатия) продольных волн находятся в одном направление как волновое движение. Продольные волны, например, звук, выставочные площади сжатия и разрежения (диаграмма выше иллюстрирует продольные звуковые волны, волна B имеет удвоенную частоту и половину длины волны А). Звуковые волны производятся механические колебания и перемещение через любую среду, газ, жидкость или твердое тело, но не пылесос, где нечего вибрировать! В музыке, если настройка до среднего C ударяется по вилке, два зубца колеблются из стороны в сторону 262 раза каждый второй, то есть средний C, имеет частоту или высоту 262 Гц. Чем плотнее материал, тем быстрее распространяется звуковая волна.Обычно при комнатной температуре скорость звук составляет 340 м / с, а у стали 6000 м / с. Звук доступен только для людей слух и никаких деталей строения уха не требуется. УЗИ очень высокий частота звуковой волны, используемая при сканировании беременных женщин, чтобы следить за прогрессом будущего ребенка. Ультразвуковые волны входят в женское тело и эхо-отражения улавливаются микрофоном и преобразованы в электронные сигналы, из которых внутреннее изображение может быть построен. Ткани или жидкости разных плотности дают разную интенсивность отражения и, таким образом, дифференциацию можно увидеть строение матки, плода или ребенка. Проверьте свой практическая работа, которую вы выполняли, или демонстрации учителей, которые вы наблюдали все это часть хорошей доработки для вашего Модуль экзаменационный контекст задает вопросы и помогает понять, «как работает наука». демонстрирует поперечные и продольные волны с облегающим пружина , демонстрирующий эффект Доплера для звука.

---

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

---

ВОЛНЫ — электромагнитное излучение, звук, оптика-линзы, свет и астрономия. Примечания к редакции, индекс

.

генеральный введение в типы и свойства волн, опыт пульсации, как это сделать волновые расчеты

Освещенные и самосветящиеся объекты, отражение видимого света, эксперименты с лучевой коробкой, лучевые диаграммы, использование зеркал

Преломление и дифракция, видимый свет Спектр, исследования призмы, объяснение лучевых диаграмм gcse физика

Электромагнитный спектр, источники, типы, свойства, использование (в том числе в медицине) и опасности gcse Physics

Поглощение и испускание излучения материалы — температура и поверхностные факторы, включая глобальное потепление

См. Также Глобальное потепление, изменение климата, сокращение нашего углеродного следа от сжигания ископаемого топлива gcse химия

Оптика — типы линз (выпуклые, вогнутые, использование), эксперименты и луч схемы, коррекция глазных дефектов

Видимый спектр цвета, светофильтры и объяснение цвета объектов примечания к редакции физики gcse

Звуковые волны, объяснение свойств, измерение скорости, использование звука, ультразвука, инфразвука, сейсмических волн

Структура Земли, земной коры, мантии, ядра и сейсмических волн (сейсмические волны анализ) Примечания gcse

Астрономия — солнечная система, звезды, галактики и использование телескопов и спутников примечания к редакции физики gcse

Жизненный цикл звезд — в основном выработанный из излучаемых электромагнитное излучение примечания к редакции физики gcse

Космология — Теория большого взрыва Вселенной, красное смещение и микроволновое фоновое излучение gcse физика

---

---

Версия IGCSE отмечает, что свойства звуковых волн использует отражение, преломление, физика KS4. Свойства звуковых волн использует отражение преломления Руководство по физике GCSE заметки о свойствах звуковых волн использует рефракцию отражения для школ, колледжей, академий, преподавателей учебных курсов, изображений изображения диаграмм свойств звуковых волн использует отражения преломления свойства звуковых волн используют отражение преломления для проверки модулей физики примечания тем физики, чтобы помочь в понимании свойства звуковых волн использует отражение преломление университетские курсы физики карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике о звуковых волнах properties использует рефракцию отражения GCSE примечания к свойствам звуковых волн использует отражение преломления Edexcel GCSE 9-1 физика наука примечания к редакции Свойства звуковых волн использует рефракцию отражения для OCR GCSE 9-1 21 век физика научные заметки о свойствах звуковых волн использует отражение рефракция OCR GCSE 9-1 Шлюз физики в примечаниях к редакции свойств звуковых волн используется отражение рефракция WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс

.