De blauwe vinvis, het grootste levende dier, maakt een geluid dat veel luider is dan het geluid van een lancerende raket. Zo'n luidheid kan een persoon niet verdragen. Er is zelfs een geluidswapen. Het volume is slechts iets luider dan de stem van de walvis.
Wat bepa alt het volume van het geluid? Waarom kunnen intense en lage geluiden pijn doen en zelfs dodelijk zijn, terwijl hoge dat niet kunnen? Waarom worden lage geluiden op grotere afstand gehoord dan hoge? Het artikel zal deze vragen beantwoorden.
Wat bepa alt het volume van het geluid
Deze waarde hangt af van de geluidsfrequentie en golflengte, van de akoestische druk en energie van de geluidsstroom. Maar de eerste dingen eerst.
Wat bepa alt het volume van het geluid? De natuurkunde weet al lang dat luidheid wordt bepaald door de eigenschappen van de golf. Hoe sneller de geluidsbron trilt, hoe hogerde frequentie van de golf en hoe korter de lengte. We noemen hoogfrequente geluiden stil, we nemen ze waar als subtiel. Vanwege de kleine golflengte kunnen we alleen op korte afstand horen. Geluiden met een lage frequentie worden als ruw beschouwd, als hard ervaren en van veraf te horen.
Akoestische druk en geluidsstroom
Wat bepa alt het volume van het geluid? Naast de kenmerken van de golf, van de akoestische druk. Deze druk is groter dan de atmosferische druk, het genereert een trillend lichaam. Als de geluidsbron beweegt met een grote amplitude, lage frequentie, neemt de druk enorm toe.
De druk creëert de energie van de geluidsstroom. Deze waarde wordt gemeten in W / m2 en geeft aan hoeveel kinetische energie er in 1 seconde door het oppervlak gaat. Hoe hoger de druk, hoe intenser de stroom.
Geluidsvolume en energie
Op de vraag waar de luidheid van geluid van afhangt, geeft de natuurkunde het antwoord: uit de stroom van geluidsenergie. Stel dat de energie 10 keer is toegenomen, dan zal het volume met één bel toenemen (1 b). Bel is een eenheid van luidheid, maar voor het gemak en de nauwkeurigheid van de metingen is besloten om decibel te gebruiken (1 dB=0,1 b).
Geef de initiële geluidsenergie aan als E0. Als deze 10 keer toeneemt en gelijk is aan 10 E0, dan zal het volume met 10 dB toenemen, indien 100 keer - met 20 dB, enz. Fluctuaties in geluidsenergie die het menselijk oor kan waarnemen, hebben grenzen. Hun bereik is verandering in 10biljoen keer, volumeverandering - 130 dB. Minimaal geluidsenergieniveau E0=10-12 W/m2. Niet iedereen kan zo'n zwak geluid horen, maar alleen een persoon met een zeer ontwikkeld gehoor. Het is met de waarde van E0 dat alle geluiden worden vergeleken om ze te karakteriseren als zacht of luid.
Laten we voor de duidelijkheid voorbeelden geven van de meest voorkomende geluiden, hun volume en de energie van de geluidsstroom vergelijken. Het is duidelijk dat geluiden door een persoon worden waargenomen vanaf een afstand van enkele meters.
| Soort geluid | Geluidsvolume (db) |
Geluidsenergie (W/m2) |
| blad ritselt | 10 | 10-11 |
| klok tikt | 20 | 10-10 |
| rustig gesprek | 40 | 10-8 |
| luid praten | 70 | 10-5 |
| lawaaierige straat | 90 | 10-3 |
| metrotrein | 100 | 10-2 |
Onhoorbare geluiden en pijngrens
Wat bepa alt het volume van het geluid? Naast alles wat al is overwogen, vanaf de gehoordrempel. Het geluid kan willekeurig hard zijn (voor andere levende wezens of speciale apparaten), maar als de frequentie lager is dan 16-20 Hz (infrageluid) en meer dan 16-20 kHz (echografie), dan zullen we het niet waarnemen.
Hoewel we geen infrageluid en echografie horen,ze beïnvloeden een persoon op verschillende manieren. Infrageluid met een luidheid van 75 dB is schadelijk voor de gezondheid, 120 dB is de pijngrens van een mens en een geluid van 180 dB leidt tot de dood. Dit effect wordt verklaard door het feit dat lage frequenties van infrageluid de druk te veel verhogen. Echografie is niet gevaarlijk, het wordt veel gebruikt in de geneeskunde, verschillende industrieën, de bouw.
