Äänen energia

Fyysinen

2022

Selitämme mitä äänienergia on, sen ominaisuuksia ja joitain esimerkkejä. Myös kuinka ääniaallot etenevät.

Ääniaallot tulevat niitä synnyttävän kohteen värähtelystä.

Mikä on äänienergia?

Äänienergia tai akustinen energia on määrä Energiaa jotka välittävät aallot / ääni, jotka lähtevät niitä synnyttävästä esineen värähtelystä ja jotka liikkuvat jollain fyysisellä tavalla ( ilmaa, esimerkiksi).

Tässä mielessä äänienergia kattaa erilaisia ​​energiamuotoja, kuten kinetiikka (liikettä alkaen hiukkasia) Aalto potentiaalia (muutoksia Paine fyysisessä ympäristössä) ja jopa lämpöenergia.

Fysikaalisesta näkökulmasta katsottuna ääni on joukko hiukkasia, jotka liikkuvat tai värähtelevät organisoidusti vasteena johonkin tiettyyn ärsykkeeseen, joka puolestaan ​​antaa niille energian alkumuodon.

Nämä värähtelyt sisältävät määrän energiaa, joka on äänienergiaa. Vaikka sitä ei yleensä käytetä muiden energiamuotojen tuottamiseen (koska sen tehoa on hyvin alhainen), sitä voidaan mitata ja sitä voidaan käyttää jopa esineiden siirtämiseen, kuten tapahtuu mikrofonien sisällä.

Miten ääniaallot leviävät?

Ääniaallot pystyvät etenemään erilaisten materiaalien läpi, olivatpa ne nesteitä, kiinteä tai poreileva. Ne eivät kuitenkaan pysty leviämään tyhjiössä, toisin kuin sähkömagneettiset aallot.

Tämä tarkoittaa, että ulkoavaruus se on hiljainen paikka, toisin kuin meidän planeettamme, jossa ääni kulkee 343 metriä sekunnissa kuivassa ilmassa 20 °C:ssa tai 1531 metriä sekunnissa Vesi venesatamaan samaan lämpötila. Kiinteissä aineissa ääniaallot voivat kulkea nopeammin tai hitaammin kiinteän aineen tyypistä riippuen.

Tämä johtuu siitä, että ääni etenee siirtämällä väliaineen hiukkasia samalla tavalla kuin veteen heitetyn esineen aallot ovat seurausta veden liikkeestä ja leviävät pinnan poikki aiheuttaen minkä tahansa kohteen liikkumisen. kellua sen päällä.

Äänen energiaominaisuudet

Äänenpaine on voima, jolla aallot työntää väliainetta.

Äänienergiaa mitataan kahdella termillä:

  • Akustinen intensiteetti. Se on energian määrä, jonka aallot sisältävät pinta-ala- ja aikayksikköä kohti, eli akustinen teho, jonka ääniaalto siirtää pinta-alayksikköä kohti, ilmaistuna desibeleinä.
  • Äänenpaine. Se on voima pinta-alayksikköä kohti, jolla ääniaallot työntävät väliainetta. Se mitataan pascaleina Kansainvälinen järjestelmä, yksikkö, joka vastaa 1 Newtonin (1 N) voimaa, joka kohdistetaan yhden neliömetrin (1 m2) pintaan.

Toisaalta äänienergia toimii kuten mikä tahansa muu energia ja siksi tottelee sitä Energiansäästön periaate. Lisäksi se voidaan muuntaa muihin energiamuotoihin ja sitä voidaan vahvistaa tai moduloida erikoisinstrumenteilla.

Äänienergia tai akustinen energia

Termit äänekäs (latinan kielestä sonorus, "Se kuulostaa") tai akustinen (kreikasta akouein, "Kuule" suhteessa energiaan ovat synonyymejä. "Äänienergia" ja "akustinen energia", "ääniaallot" ja "akustiset aallot" ovat vastaavia termejä.

Kuitenkin akustiikka on myös fysiikan ala vastaa äänen tutkimuksesta, joten sitä käytetään yleensä erikoistuneemmilla alueilla.

Esimerkkejä äänienergiasta

Jos äänienergia on oikealla taajuudella ja teholla, se voi rikkoa lasin.

Muutamia esimerkkejä äänienergiasta:

  • Jos olemme olleet kotona, kun myrsky ohittaa ulkona, olemme huomanneet, että voimakkain ukkonen saa ikkunalasit tärisemään. Se on äänienergia, joka välittyy lasiin ja muunnetaan kineettiseksi energiaksi (liikkeeksi).
  • Laittamalla kätesi vahvistimen päälle konsertin aikana näet, kuinka äänienergia välittyy ilmaan ja käteesi.
  • Klassinen jakso, jossa sopraanolaulaja rikkoo lasikuppeja, on osoitus siitä valtavasta äänienergiasta, jonka hänen äänihuulinsa voivat tuottaa. Jotta tämä olisi mahdollista, laulajan tulee lähettää aaltoja kiteen resonanssitaajuudella ja suurella äänenvoimakkuudella.
!-- GDPR -->