אנשים רבים רוצים למצוא תשובות לשאלות על מהן תופעות סאונד, איך ומאיפה הן מגיעות. במה שונים צלילים מסוימים מאחרים? למה אנחנו שומעים אותם?
היום נבחן את הקטע של הפיזיקה שחוקר תופעות קול. הקטע הזה נקרא אקוסטיקה.
נדנוד הוא הגורם לכל הצלילים על פני כדור הארץ
אם אנו שומעים סוג של רעש, אז מבחינה נפשית נוכל לדמיין את המקור הזה שעושה אותו. אז אם נסתכל על זה, שם נראה מה משתנה. כאשר אנו מדברים, מיתרי הקול רוטטים בתוך גופנו. כך, אנו שומעים את הקול שלנו. אנו צופים ושומעים דוגמאות לתופעות קול בפיזיקה בכל יום.
רקע היסטורי
לומד את הפיזיקה של תופעות קול מאז ימי קדם. חברינו הנצחיים בחיים הם רעשים וצלילים. יש רעידות רעש נעימות לנו, בעוד אחרות מעצבנות אותנו. ממילים אלו ניתן להסיק שצלילים ותופעות צלילים משפיעים בדרכים שונות על תודעתו ורווחתו של האדם. זה ידוע שכמה רעשים יכולים לשגע אדם, אבל יש צלילים כאלהמסוגל לרפא כל מחלה באדם. כל התגליות הללו נעשו על ידי האדם לפני תקופתנו. קצת אחר כך תלמדו מהן תופעות סאונד. בינתיים, בואו נדבר על תגליות בתחום האקוסטיקה.
תרבויות עתיקות
כהני הדת של מקדשי מצרים העתיקה הבחינו בהשפעה המרפאה המדהימה של קול על אדם. מטבע הדברים, הם השתמשו בתופעה זו למטרות דתיות. כעת החגים הפולחניים של המצרים לא היו בלי מקהלות ופזמונים. קצת מאוחר יותר, מוזיקה וצלילים פרצו לכנסיות של נוצרים. ההודים היו הראשונים לשלוט ברמה גבוהה של מיומנות מוזיקלית. באותם זמנים רחוקים, הם יצרו והשתמשו באופן פעיל בתווים מוזיקליים. ההודים העניקו לכל תו משמעות מסוימת. הצליל האחרון של הסולם, "Ne", סימן עצבות, הצליל "Pa" סימן שמחה.
Pythagoras - אבי האקוסטיקה
מאז ימי קדם, אנשים ביקשו לחקור תופעות קוליות. לדוגמה, המתמטיקאי והפילוסוף היווני הקדום פיתגורס, שחי לפני כ-2.5 אלף שנה, ערך ניסויים שונים בצלילים. הודות לתגליותיו, הוא הוכיח שהטון הנמוך של כלים טבוע רק לאלה שיש להם מיתרים ארוכים. כשמחצה מיתר לחצי, הצליל עולה באוקטבה אחת. הודות למסקנות אלו של פיתגורס, הונח יסוד בענף הפיזיקה - אקוסטיקה. המכשירים האקוסטיים הראשונים נוצרו על ידי היוונים, שחיו בעידן העת העתיקה. הם השתמשו בהם בתיאטראות. מכשירים אלו היו בצורת קרניים קטנות שהשחקנים הכניסו למסכה שלהם כדילהגביר את הסאונד. אגב, תופעת פסלי האלים הלוחשים במצרים העתיקה הייתה מאוד מעניינת.
רנסנס וזמנים מודרניים
במשך מאות שנים, תופעות סאונד המשיכו להיחקר. למשל, אפילו הצייר לאונרדו דה וינצ'י עסק באקוסטיקה. בכתביו ניסח את עקרון עצמאותם של גלי קול ממקורות שונים. לאחר 400 שנים בצרפת באקדמיה למדעים של פריז, פרסם ג'וזף סאבר את "זכרונות על אקוסטיקה". ואז ניוטון למד את עבודתו של Saver. על סמך ממצאיו ומסקנותיו הוא פיתח חישוב של אורך גל הקול. ניוטון הגיע למסקנה שאורך הגל של גל קול ארוך פי שניים מהצינור שמשחזר את הצליל הזה.
הגדרת סאונד
מה מתייחס לתופעות קול? נעבור להגדרת המושג "צליל". אלו תנודות מכניות המתפשטות במדיות אלסטיות כגון גז, נוזלים ומוצקים. תנודות מכניות כאלה נתפסות על ידי איברי השמיעה, כלומר האוזניים שלנו. הדוגמה הפשוטה ביותר שתסביר את מהות הצליל היא המיתר של כל כלי נגינה. הוא מעביר רעידות לחלקיקי האוויר שמסביב. הרעידות מרחיקות, וכשהן מגיעות לאוזן הן גורמות לעור התוף לרטוט. כך אנו שומעים את הצליל בצורה שונה.
תופעות סאונד בטבע
לא ניתן לראות גלי קול. עם זאת, אתה יכול לדמיין איך הם ייראו. כדי לעשות זאת, אתה צריך ללכת לכל גוף מים. אם תתפטראבן לתוך אגם או בריכה, ואז בהתחלה תראה שקע. ואז המים עולים, וכתוצאה מכך מופיעים גלים על פני המאגר, שהם לסירוגין שקעים ורכסים לסירוגין. הם יתפשטו לכל הכיוונים.
קטעים באקוסטיקה
סוגיות של מקור והתפשטות, כמו גם בליעת צליל, מטופלים על ידי אקוסטיקה. במהלך 10 השנים האחרונות, האקוסטיקה הפיזית גילתה צלילים שנמצאים מעבר לגבולות השמיעה. הם נחקרים על ידי אולטרסאונד. אקוסטיקה טכנית עוסקת בתהליכי קליטה, שידור וקבלה של הקלטות קול באמצעות מכשירי חשמל. הסעיף הבא החוקר את התפשטות הקול בחדר הוא אקוסטיקה אדריכלית. מבחינתה חשובים לא רק המידות והצורות של החדר בו לומדים את הצליל, אלא גם החומרים המכסים את קירות ותקרות החדר. אקוסטיקה מוזיקלית חוקרת את טבעם ומקורם של צלילים מוזיקליים. לצד קטעים נוספים ישנה גם אקוסטיקה ימית (הידרואקוסטיקה). הוא נועד לחקור תופעות קול בסביבה המימית. הידראוקוסטיקה נחוצה לפיתוח, כמו גם ליצירת מכשירי קול שניתן להשתמש בהם על צוללות. יש עוד סוג - אקוסטיקה אטמוספרית. היא חוקרת תופעות סאונד באטמוספירה. אקוסטיקה פיזיולוגית עומדת על המשמר על איברי השמיעה. בזכותו אנו מכירים את יכולות האיברים שלנו, את מבנהם ופעולתם. סוג זה של אקוסטיקה לומד את היווצרות צלילים של איברי הדיבור. והסוג האחרון הוא אקוסטיקה ביולוגית. היא עוסקת באולטרסאונד ובקוליתקשורת עם בעלי חיים. היא גם חוקרת את מנגנוני המיקום בהם משתמשים בעלי חיים, בנוסף אקוסטיקה ביולוגית נועדה לחקור את בעיות הרעש והרעידות, היא הכרחית על מנת להילחם ברעשים מזיקים ולשיפור הסביבה.
תופעות סאונד טבעיות חריגות
יש מקומות על הפלנטה שלנו הידועים בתופעת ההזמזום. זה מתואר כזמזום קבוע ובתדר נמוך. מקור הצליל הזה עדיין לא התגלה. לעיר טאלאס בניו מקסיקו יש מקור צליל חריג שכזה. באופן מפתיע, רק 2% מהתושבים המקומיים של העיר שומעים את המהום הזה, הם אומרים שהסאונד מטריד ביותר.
תופעות סאונד טבעיות חריגות
אחד הצלילים הנעימים ביותר שאנשים מחשיבים את גרגור החתולים. מדענים עדיין חוקרים את התופעה הזו. מקור הצליל הזה עדיין לא ידוע. לא פחות ממדהימים באופיים הם הקולות המאוד מורכבים וארוכים שמשמיעים לווייתני גבן זכרים. מדענים רבים האמינו שזה הכרחי כדי למשוך נקבות, אך מחקרים עדכניים הוכיחו שהצליל אינו מושך נקבות כלל, אלא זכרים.
יש מספר עצום של צלילים בטבע. אנחנו שומעים רעמים. בחורף, שלג מתכווץ מתחת לרגלינו. אם אתה צורח ביער, אנחנו נשמע הד. זה גם דוגמה לתופעות סאונד בטבע.
לפיכך, שקלנו דוגמאות לתופעות קול בפיזיקה ובטבע. עכשיו אתה לא מפחד מכל עבודת מבחן.
