K A S U I T A K

  • Slides: 17
Download presentation
K A S U I T A K Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika

K A S U I T A K Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Svjetlost je jedino što vidimo, Zvuk je jedino što čujemo.

Promjene tlaka Oscilacije tlaka vrlo male, npr. za ljudski govor amplituda tlaka je 0,

Promjene tlaka Oscilacije tlaka vrlo male, npr. za ljudski govor amplituda tlaka je 0, 03 Pa (za poredbu, atmosferski tlak je 101 000 Pa) Uho je vrlo osjetljiv instrument ! Doc. dr. sc. Marta-Žuvić Butorac, nastupno predavanje, 2007 LONGITUDINALNI VAL – KONCEPT

- vibracija koja se širi kroz sredstvo - zvukom smatramo vibracije, složene od frekvencija

- vibracija koja se širi kroz sredstvo - zvukom smatramo vibracije, složene od frekvencija koje je sposobno detektirati ljudsko uho: 16 Hz – 20 000 Hz (pas čuje i frekevencije više od 20 k. Hz) ULTRAZVUK INFRAZVUK Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 ZVUK

Ton Šum Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Zvuk

Ton Šum Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Zvuk

- zvuk koji nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora određenom (stalnom) frekvencijom Glazbeni ton -

- zvuk koji nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora određenom (stalnom) frekvencijom Glazbeni ton - više tonova različitih frekevencija u kojima jedna prevladava (intenzitetom) te je zovemo OSNOVNA FREKVENCIJA GLAZBENOG TONA - ostale zovemo viši harmonici i određuju BOJU TONA - glazbeni ton određuju frekvencija, amplituda, boja i trajanje Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Ton

y yo 2 yo no slika tona spektar tona n Izv. prof. Rajka Jurdana

y yo 2 yo no slika tona spektar tona n Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Grafički prikaz tona

- zvuk koji nastaje nepravilnim titranjem zvučnog izvora pri čemu se frekvencija stalno mijenja

- zvuk koji nastaje nepravilnim titranjem zvučnog izvora pri čemu se frekvencija stalno mijenja - aperiodični val Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Šum

. . je brzina širenja zvučnog vala u sredstvu. - ovisi o elastičnosti i

. . je brzina širenja zvučnog vala u sredstvu. - ovisi o elastičnosti i gustoći medija - za suhi zrak pri temperaturi od 20 °C iznosi 343 m/s (1235 km/h) Opća relacija v gustoća Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 BRZINA ZVUKA koeficijent stlačivosti sredstva (obrnuto razmjeran modulu elastičnosti)

1 3 3 − 10 325. 2 1. 342 436. 1 − 5 328.

1 3 3 − 10 325. 2 1. 342 436. 1 − 5 328. 3 1. 317 432. 0 0 331. 3 1. 292 428. 4 +5 334. 3 1. 269 424. 3 +10 337. 3 1. 247 420. 6 +15 340. 3 1. 225 416. 8 +20 343. 2 1. 204 413. 2 +25 346. 1 1. 184 409. 8 +30 349. 0 1. 165 406. 3 T temperatura v brzina zvuka ρ gustoća Z tzv. akustička impedancija (Z=ρ·c) Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Utjecaj temperature Effect of temperature v/ r/ Z/ T/ c/ in °C c in m·s ρ in kg·m Z in N·s·m

Visina Temperatura m·s-1 km·h-1 Razina mora 15 °C 340 1225 11 000 m −

Visina Temperatura m·s-1 km·h-1 Razina mora 15 °C 340 1225 11 000 m − 20 000 m visina leta komercijalnih letova i prve supersonične letjelice − 57 °C 295 1062 29 000 m (letjelica X-43 A) − 48 °C 301 1083 standardni atmosferski uvjeti Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 PROMJENE BRZINE ZVUKA S VISINOM

Plin pri 0 o. C v v/ ms-1 Zrak 331 CO 2 343 Kisik

Plin pri 0 o. C v v/ ms-1 Zrak 331 CO 2 343 Kisik 316 Helij 965 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 BRZINA ZVUKA U PLINOVIMA

dubina / km U morskoj vodi oko 1500 m/s Eho sonder Podvodna akustika ili

dubina / km U morskoj vodi oko 1500 m/s Eho sonder Podvodna akustika ili hidroakustika Akustička oceanografija brzina zvuka / ms-1 Pacifik, sjeverni Havaji, ovisnost brzine zvuka o dubini mora Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 BRZINA ZVUKA U TEKUĆINAMA

krutine v/ ms-1 Bakar 5010 Pyrex staklo 5640 Olovo 1960 Čelik 5960 Općenito vrijedi

krutine v/ ms-1 Bakar 5010 Pyrex staklo 5640 Olovo 1960 Čelik 5960 Općenito vrijedi v krutine > v tekućine > v plin Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 BRZINA ZVUKA U KRUTINAMA

Zvučni val nosi energiju koja može obaviti rad. Snaga zvuka P – energija koju

Zvučni val nosi energiju koja može obaviti rad. Snaga zvuka P – energija koju zvučni val prenese u 1 s Intenzitet zvuka I – snaga zvuka P koji upada okomito na površinu A, podijeljena površinom I=P/A (Wm-2) Prag čujnosti – najmanji intenzitet zvuka kojeg može čuti ljudsko uho - za ton frekvencije 1 k. Hz iznosi oko 10 -12 Wm-2 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTENZITET ZVUKA

Bel (B). . je dekadski logaritam omjera dviju istovrsnih veličina P 1 i P

Bel (B). . je dekadski logaritam omjera dviju istovrsnih veličina P 1 i P 2 koje su razmjerne snazi ili energiji: izražen jedinicom bel Jedan bel (B) je razina veličine L pri kojoj je omjer P 1/P 2 jednak 10. Decibel (d. B) Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 MJERNE JEDINICE ZA POREDBU JAČINE ZVUKA

Poredba intenziteta Što je intenzitet zvuka od 0 decibela? Zbog log x = 0

Poredba intenziteta Što je intenzitet zvuka od 0 decibela? Zbog log x = 0 za x =1, L = 0 znači da I 1 = I 2 Mjeri se u odnosu na neki referentni zvuk, obično prag čujnosti Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 MJERNE JEDINICE ZA POREDBU JAČINE ZVUKA

Razina intenziteta L / d. B Prag čujnosti 10 -12 0 Šum lišća 10

Razina intenziteta L / d. B Prag čujnosti 10 -12 0 Šum lišća 10 -11 10 Šapat 10 -10 20 3, 2 · 10 -6 65 U automobilu u gradskom prometu 10 -4 80 Rock koncert uživo 1 120 Prag bola 10 130 Razgovor udaljen 1 m Intentzitet zvuka i razine intenziteta zvuka određene relativno s obzirom na prag čujnosti Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Intenzitet I / Wm-2