Η μπλε φάλαινα, το μεγαλύτερο ζωντανό ζώο, κάνει έναν ήχο που είναι πολύ δυνατότερος από τον θόρυβο ενός πυραύλου εκτόξευσης. Τέτοια ένταση δεν αντέχει ένας άνθρωπος. Υπάρχει ακόμη και ένα όπλο θορύβου. Η ένταση του είναι ελαφρώς πιο δυνατή από τη φωνή της φάλαινας.
Τι καθορίζει την ένταση του ήχου; Γιατί οι έντονοι και χαμηλοί ήχοι μπορεί να βλάψουν ή και να είναι θανατηφόροι, ενώ οι ψηλοί όχι; Γιατί οι χαμηλοί ήχοι ακούγονται σε μεγαλύτερη απόσταση από τους ψηλούς; Το άρθρο θα απαντήσει σε αυτές τις ερωτήσεις.
Τι καθορίζει την ένταση του ήχου
Αυτή η τιμή εξαρτάται από τη συχνότητα του ήχου και το μήκος κύματος, από την ακουστική πίεση και την ενέργεια του ρεύματος ήχου. Αλλά πρώτα πρώτα.
Τι καθορίζει την ένταση του ήχου; Η φυσική γνωρίζει από καιρό ότι η ένταση καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κύματος. Όσο πιο γρήγορα δονείται η πηγή ήχου, τόσο υψηλότερο είναιτη συχνότητα του κύματος και όσο μικρότερο είναι το μήκος του. Ονομάζουμε ήχους υψηλής συχνότητας ήσυχους, τους αντιλαμβανόμαστε ως λεπτούς. Μπορούμε να ακούσουμε μόνο σε μικρή απόσταση λόγω του μικρού μήκους κύματος. Οι ήχοι χαμηλής συχνότητας θεωρούνται τραχείς, γίνονται αντιληπτοί ως δυνατοί και ακούγονται από μακριά.
Ακουστική πίεση και ροή ήχου
Τι καθορίζει την ένταση του ήχου; Εκτός από τα χαρακτηριστικά του κύματος, από την ακουστική πίεση. Αυτή η πίεση είναι μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική, δημιουργεί ένα δονούμενο σώμα. Εάν η πηγή ήχου κινείται με μεγάλο πλάτος, χαμηλή συχνότητα, η πίεση αυξάνεται πολύ.
Η πίεση δημιουργεί την ενέργεια της ροής του ήχου. Αυτή η τιμή μετριέται σε W / m2 και δείχνει πόση κινητική ενέργεια διέρχεται από την επιφάνεια σε 1 δευτερόλεπτο. Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο πιο έντονη είναι η ροή.
Ένταση ήχου και ενέργεια
Στο ερώτημα από τι εξαρτάται η ένταση του ήχου, η φυσική δίνει την απάντηση: από τη ροή της ηχητικής ενέργειας. Ας υποθέσουμε ότι η ενέργεια έχει αυξηθεί 10 φορές - ο όγκος θα αυξηθεί κατά ένα bel (1 b). Το Bel είναι μονάδα έντασης, ωστόσο, για λόγους ευκολίας και ακρίβειας των μετρήσεων, αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθούν ντεσιμπέλ (1 dB=0,1 b).
Δηλώστε την αρχική ηχητική ενέργεια ως E0. Αν αυξηθεί 10 φορές και ισούται με 10 E0, τότε η ένταση θα αυξηθεί κατά 10 dB, εάν 100 φορές - κατά 20 dB, κ.λπ. Οι διακυμάνσεις στην ηχητική ενέργεια που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί έχουν όρια. Το εύρος τους αλλάζει σε 10τρισεκατομμύρια φορές, αλλαγή όγκου - 130 dB. Ελάχιστο επίπεδο ηχητικής ενέργειας E0=10-12 W/m2. Δεν μπορούν όλοι να ακούσουν έναν τόσο αδύναμο ήχο, αλλά μόνο ένα άτομο με πολύ ανεπτυγμένη ακοή. Είναι με την τιμή E0 που συγκρίνονται όλοι οι ήχοι για να τους χαρακτηρίσουν ως ήσυχους ή δυνατούς.
Για λόγους σαφήνειας, ας δώσουμε παραδείγματα των πιο συνηθισμένων ήχων, ας συγκρίνουμε την ένταση τους και την ενέργεια της ροής του ήχου. Εννοείται ότι οι ήχοι γίνονται αντιληπτοί από ένα άτομο από απόσταση πολλών μέτρων.
| Τύπος ήχου | Ένταση ήχου (db) |
Ηχητική ενέργεια (W/m2) |
| θρόισμα φύλλων | 10 | 10-11 |
| ρολόι | 20 | 10-10 |
| ήρεμη συνομιλία | 40 | 10-8 |
| δυνατή ομιλία | 70 | 10-5 |
| θορυβώδης δρόμος | 90 | 10-3 |
| τρένο μετρό | 100 | 10-2 |
Δεν ακούγονται ήχοι και ουδός πόνου
Τι καθορίζει την ένταση του ήχου; Εκτός από όλα όσα έχουν ήδη εξεταστεί, από το κατώφλι της ακρόασης. Ο ήχος μπορεί να είναι αυθαίρετα δυνατός (για άλλα έμβια όντα ή ειδικές συσκευές), αλλά αν η συχνότητά του είναι μικρότερη από 16-20 Hz (υπέρηχος) και μεγαλύτερη από 16-20 kHz (υπερήχος), τότε δεν θα τον αντιληφθούμε.
Αν και δεν ακούμε υπέρηχους και υπέρηχους,επηρεάζουν ένα άτομο με διαφορετικούς τρόπους. Ο υπέρηχος με ένταση 75 dB είναι επιβλαβής για την υγεία, τα 120 dB είναι ο ουδός πόνου ενός ατόμου και ένας ήχος 180 dB οδηγεί σε θάνατο. Αυτό το φαινόμενο εξηγείται από το γεγονός ότι οι χαμηλές συχνότητες υπερήχων αυξάνουν υπερβολικά την πίεση. Ο υπέρηχος δεν είναι επικίνδυνος, χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική, διάφορες βιομηχανίες, κατασκευές.
