Fizika bērniem

Skaņas viļņu raksturlielumi

Mehāniskie viļņi

Viena no svarīgām skaņas viļņu īpašībām ir tā, ka tie ir mehāniski viļņi. Tas nozīmē, ka tie pārvietojas caur vidi. Skaņas viļņi var pārvietoties caur visdažādākajām vidēm. Parasti mēs dzirdam skaņas viļņus, kas pārvietojas caur gaisu, taču skaņa var pārvietoties arī caur ūdeni, koku, Zemi un daudzām citām vielām. Tomēr skaņa nevar pārvietoties caur vakuumu, piemēram, kosmosu.

Skaņas viļņu avots ir kaut kas, kas vibrē. Šī vibrācija izraisa traucējumus molekulās, kas atrodas ap avotu. Viļņa enerģija tiek pārnesta no vienas molekulas uz otru vidē.

Gareniskie viļņi

Vēl viena skaņas viļņiem raksturīga īpašība ir tā, ka tie ir garenviļņi. Tas nozīmē, ka viļņa traucējums pārvietojas tajā pašā virzienā, kurā pārvietojas vilnis. Vibrējot molekulām un nododot enerģiju viena otrai, tās izraisa vilni, kas pārvietojas vibrācijas virzienā.

Skaņas viļņu garenvirziena raksturojums redzams attēlā zemāk. Šeit redzams, kā molekulas pārvietojas kustībā no kreisās uz labo pusi, izraisot viļņa un traucējuma kustību vienā virzienā. Dažās viļņa vietās molekulas sakļaujas kopā. To sauc par kompresiju. Citās vietās molekulas izkliedējas. To sauc par retināšanos.

Kāds ir skaņas viļņa viļņa garums?

Mēs mācījāmies, kā šķērsviļņa viļņa garumu mēra no grēdas līdz grēdai vai no ieplakas līdz ieplakai. To ir diezgan viegli redzēt, aplūkojot grafiku. Tomēr skaņas viļņi ir atšķirīgi, jo tie ir garenviļņi. Lai noteiktu skaņas viļņa viļņa garumu, mēra no saspiešanas līdz saspiešanai vai no retināšanas līdz retināšanai.

Spiediena viļņi

Skaņas viļņus var uzskatīt arī par spiediena viļņiem. Tas ir tāpēc, ka saspiešanas un retinājuma viļņiem, kas pārvietojas caur skaņas viļņiem, ir atšķirīgs spiediens. Saspiešanas ir augsta spiediena apgabali, bet retinājuma viļņi ir zema spiediena apgabali.

Kāda ir skaņas viļņa amplitūda?

Dažreiz redzams skaņas viļņa grafiks, kas izskatās kā sinusoidāls vilnis (sk. tālāk). Tas atšķiras no šķērsviļņa grafika. Šī viļņa maksimumi un ielejas attēlo viļņa spiediena izmaiņas. No šī grafika mēs varam noteikt skaņas viļņa amplitūdu. Amplitūda ir saspiešanas vai retināšanas maksimums grafikā.

Skaņas viļņa intensitāte

Skaņas viļņus dažkārt mēra, izmantojot lielumu, ko sauc par intensitāti. Skaņas viļņa intensitāte (I) ir vienāda ar skaņas jaudu (P) laukumā (A):

I = P/A

Aktivitātes

Veiciet desmit jautājumu viktorīnu par šo lapu.

Ievads viļņos

Viļņu īpašības

Viļņu uzvedība

Skaņas pamati

Augstums un akustika

Skaņas vilnis

Kā darbojas mūzikas notis

Ausis un dzirde

Viļņu terminu vārdnīca

Gaisma un optika

Ievads gaismā

Gaismas spektrs

Gaisma kā vilnis

Fotoni

Elektromagnētiskie viļņi

Teleskopi

Lēcas

Acs un redzēšana

Zinātne>> Fizika bērniem