Dźwięk

md5sum: f248ba42ac4cd2f97ce4e8e37e4380d6  sound.zip

Źródłem wszystkich dźwięków są drgania tj. ruchy cząsteczek zderzających się ze sobą i przekazujących sobie energię jako wędrujący impuls, czyli falę. Drgania możemy odczuć przykładając palce do krtani. Prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej zależna jest od ośrodka i jego temperatury, przykładowo dla powietrza jest to 343 m/s, dla wody 1500 m/s, a dla metalu 6000 m/s.

Większość ciał może wykonywać drgania. Naturalną częstotliwość drgań nazywamy częstotliwością rezonansowa. Jeżeli w pobliżu ciała powstaje dźwięk Głośność dokładnie takiej częstotliwości, ciało pochłania energię fali dźwiękowej Głośność drga zgodnie z nim.

Odbierane przez ucho zewnętrzne fale dźwiękowe wprawiają w drgania błonę bębenkową. Te drgania są przenoszone do ucha wewnętrznego przez układ drobnych kostek. Płyn w wąskim przewodzie, ślimaku, drga podrażniając drobne rzęski receptorów słuchowych. Wytworzone impulsy elektryczne wędrują do mózgu, który je interpretuje.

Głośność tj. siłę dźwięku zależna jest od amplitudy jego fali, a typ słyszanego odgłosu jest zależny od częstotliwości fali. Siła dźwięku jest proporcjonalna do jego amplitudy, a typ dźwięku do częstotliwości tj. niska częstotliwość tj. niski dźwięk.

Ponieważ fala dźwiękowa na prędkość, cząsteczki które się poruszają mają masę, fala dźwiękowa niesie ze sobą energię proporcjonalną do prędkości rozchodzenia się i gęstości ośrodka. ( wniosek własny ). Wiedząc iż dźwięk niesie energię możemy wnioskować iż wywiera ona ciśnienie na powierzchnie na które pada.

Natężenie dźwięku jest zależne od ilości energii przenoszonej przez falę dźwiękową. Silne drgania, wytwarzają falę o wielkiej amplitudzie niosące dużą energię. Dźwięki bardzo głośne, na przykład gromy, eksplozje, mogą powodować ból lub uszkodzenia na skutek wibracji fal. Do mierzenia poziomu natężenia dźwięku stosuje się specjalną skalę, zwaną skalą decybelową, od nazwiska Aleksandra Grahama Bella ( Popularna Encyklopedia Nauki ). Subiektywne odczuwanie natężenia nazywamy głośnością i wyrażamy w fonach.

Ponieważ różnica amplitud dźwięków najcichszych a głośnych jest olbrzymia, skala decybelowa jest skalą logarytmiczną. Do naszych potrzeb oznacza to iż wzrost natężenia dźwięku o 10 decybeli ( jednostka dB ) oznacza każdorazowo dziesięciokrotne zwiększenie natężenia dźwięku.

Ludzie narażeni podczas pracy na działanie głośnych dźwięków muszą chronić uszy, na przykład dźwięk wytwarzany przez zespół rockowy odpowiada szelestowi 100 milionów spadających liści. Długotrwałe działanie głośnych dźwięków o pewnych częstotliwościach powoduje utratę słuchu, dlatego u muzyków rockowych często występuje uszkodzenie słuchu. Dźwięki o natężeniu przekraczającym 120 dB mogą powodować silny ból i głuchotę.

Należy chronić narząd słuchu poprzez stosowanie barier pochłaniających dźwięk, jak również ograniczać głośne słuchanie muzyki i stosować ochraniacze na uszy w warunkach o wysokim poziomie natężenia dźwięku.