 |
Скоростью волны (v) называется скорость перемещения ее фронта.
|
|
|
|
ТЕСТЫ.
Тест 6. Шум.
Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).
1. Волна, при распространении которой, частица среды колеблются перпендикулярно к направлению распространения волны называются:
1) сферической, 2) продольной, 3) турбулентной, 4) поперечной.
Ответ:
В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению распространения волны, различают продольные и поперечные волны.
Продольные волны -волны, при распространении которых частицы среды колеблются вдоль той же прямой, по которой распространяется волна. При этом в среде чередуются области сжатия и разряжения.
Продольные механические волны могут возникать во всех средах (твердых, жидких и газообразных).
Поперечные волны - волны, при распространении которых частицы колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. При этом в среде возникают периодические деформации сдвига.
В жидкостях и газах упругие силы возникают только при сжатии и не возникают при сдвиге, поэтому поперечные волны в этих средах не образуются. Исключение составляют волны на поверхности жидкости.
Форма волнового фронта определяет геометрический тип волны. Простейшие типы волн по этому признаку - плоские и сферические.
Плоской называется волна, у которой фронтом является плоскость, перпендикулярная направлению распространения.
Плоские волны возникают, например, в закрытом поршнем цилиндре с газом, когда поршень совершает колебания.
|
|
|
Амплитуда плоской волны остается практически неизменной. Ее слабое уменьшение по мере удаления от источника волны связано с вязкостью жидкой или газообразной среды.
Сферической называется волна, у которой фронт имеет форму сферы.
Такой, например, является волна, вызываемая в жидкой или газообразной среде пульсирующим сферическим источником.
2. Соотношение между длиной волны и частотой имеет вид:
1) λ*ν=ν, 2) λ=1/ν, 3) λ=1/ν2, 4) соотношения нет.
Ответ:
Для описания ряда волновых явлений, например интерференции и дифракции, используют специальную характеристику, называемую длиной волны.
Длиной волны называется расстояние, на которое перемещается ее фронт за время, равное периоду колебаний частиц среды:
Здесь v - скорость волны, Т - период колебаний, ν - частота колебаний точек среды, ω - циклическая частота.
Так как скорость распространения волны зависит от свойств среды, то длина волны λ при переходе из одной среды в другую изменяется, в то время как частота ν остается прежней
3. Какое определение справедливо для фронта волны:
1) все частицы подвержены колебаниям, 2) плоскость перпендикулярная направлению распространению волны, 3) геометрическое место точек, до которых доходят колебания в один и тот же момент времени, 4) все выше перечисленные.
Ответ:
В природе не существует процессов, распространяющихся с бесконечно большой скоростью, поэтому возмущение, созданное внешним воздействием в одной точке среды, достигнет другой точки не мгновенно, а спустя некоторое время. При этом среда делится на две области: область, точки которой уже вовлечены в колебательное движение, и область, точки которой еще находятся в равновесии. Поверхность, разделяющая эти области, называется фронтом волны.
Фронт волны - геометрическое место точек, до которых к данному моменту дошло колебание (возмущение среды).
|
|
|
При распространении волны ее фронт перемещается, двигаясь с некоторой скоростью, которую называют скоростью волны.
Скоростью волны (v) называется скорость перемещения ее фронта.
Скорость волны зависит от свойств среды и типа волны: поперечные и продольные волны в твердом теле распространяются с различными скоростями.
4. Соотношение между периодом и частотой имеет вид:
1) Т*ν=λ, 2) Т*ν=V, 3) λ*v=T, 4) соотношений нет.
Ответ:
см. ответ №2.
5. Скорость звука (в м/с) в воздухе при температуре 200 С составляет:
1) 1284, 2) 343,1; 3) 1530, 4) 1483.
Ответ:
| t, °C | скорость звука в воздухе | |
| м/с | км/ч | |
| -150 | 216,7 | 780,1 |
| -100 | 263,7 | 949,2 |
| -50 | 299,3 | 1077,6 |
| -20 | 318,8 | 1147,8 |
| -10 | 325,1 | 1170,3 |
| 331,5 | 1193,4 | |
| 337,3 | 1214,1 | |
| 343,1 | 1235,2 | |
| 348,9 | 1256,2 | |
| 360,3 | 1296,9 | |
| 387,1 | 1393,7 | |
| 436,0 | 1569,5 | |
| 479,8 | 1727,4 | |
| 520,0 | 1872,1 | |
| 557,3 | 2006,4 | |
| 715,2 | 2574,8 |
Скорость волны в среде не следует путать со скоростью движения частиц среды, вовлеченных в волновой процесс. Например, при распространении звуковой волны в воздухе средняя скорость колебаний его молекул порядка 10см/с, а скорость звуковой волны при нормальных условиях около 330 м/с.
Скорость звука в газах увеличивается с повышением температуры. При повышении температуры воздуха на 1 ° скорость звука в нем увеличивается на 0,59 м/с.
6. Зависимость амплитуды от частоты имеет вид:
1) А~ν, 2) А~1/ν; 3) А~1/ν2, 4) соотношения нет.
Ответ:
Амплитуда колебаний измеряется в единицах длины — метрах, сантиметрах и т. д.
A — амплитуда; T — период; ν — частота.
Амплитуда колебаний — это максимальное расстояние, на которое удаляется колеблющееся тело от своего положения равновесия. Амплитуда колебаний измеряется в единицах длины — метрах, сантиметрах и т. д.
Период колебаний — это время, за которое совершается одно колебание. Период колебаний измеряется в единицах времени — секундах, минутах и т. д.
Частота колебаний — это число колебаний, совершаемых за 1 с. Единица частоты в СИ названа герцем (Гц) в честь немецкого физика Г. Герца (1857—1894). Если частота колебаний равна 1 Гц, то это означает, что за каждую секунду совершается одно колебание. Если же, например, частота ν = 50 Гц, то это означает, что за каждую секунду совершается 50 колебаний.
|
|
|
7. Какое определение справедливо для интенсивности звука:
1) средняя по времени значение плотности потока энергии, которую несет с собой звуковая волна, 2) средняя частота звукового спектра, 3) степень наложения гармонических колебаний с определенным набором частот, 4) все вышеперечисленные.
Ответ:
Интенсивность звука — скалярная физическая величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения. Количественно интенсивность звука равна среднему по времени потоку звуковой энергии через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука
Интенсивность звука - это плотность потока энергии, переносимой звуковой волной.
8. Какое определение справедливо для звука:
1) волна распространяющаяся в веществе; 2) постоянное движение молекул в веществе; 3) турбулентные завихренья связанные с движением объектов в веществе; 4) все вышеперечисленные.
Ответ:
Звук в широком смысле - упругие колебания и волны, распространяющиеся в газообразных, жидких и твердых веществах; в узком смысле - явление, субъективно воспринимаемое органами слуха человека и животных.
9. Диапазон частот слышимости человеческого уха (в Гц) находится в пределах:
1) 200-16000; 2) 2000-16000; 3) 160-20000; 4) 16-20000.
Ответ:
В норме ухо человека слышит звук в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Однако с возрастом верхняя граница этого диапазона уменьшается:
Звук с частотой ниже 16-20 Гц называется инфразвуком, выше 20 кГц - ультразвуком, а самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 109 до 1012 Гц - гиперзвуком.
10. Один Децибел:
1) в 10 раз больше чем Бел; 2) в 10 раз меньше чем Бел; 3) в 2 раза больше чем 2 Децибел; 4) в 2 раза меньше чем 2 Децибел.
Ответ:
Децибе́л (русское обозначение: дБ; международное: dB) — дольная единица, равная 0,1 Б; логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений. 10 дБ=Б
Обычно, децибелами принято измерять громкость звука. Децибел – это десятичный логарифм. Это значит, что увеличение громкости на 10 децибел показывает, что звук стал в два раза громче, чем изначальный.
|
|
|
11. Какое определение справедливо для шума:
1) распространение волны в воздухе; 2) беспорядочное сочетание звуков различных по частоте и звуковому давлению; 3) беспорядочное передвижение частиц в пространстве, 4) все вышеперечисленные.
Ответ:
Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).
Шум - это совокупность звуков различной интенсивности и частоты, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху.
12. Нижнее пороговое значение интенсивности звука («порог слышимости») составляет:
1) 2*10-5 Па; 2) 2*10-12 Вт/м2; 3) 1,293 кг/м; 4) все выше перечисленные.
Ответ:
Интенсивность звука - это плотность потока энергии, переносимой звуковой волной.
Порог слышимости – этоминимальная величина звукового давления, при которой звук данной частоты может быть воспринят ухом человека. Величину порога слышимости принято выражать в децибелах, принимая за нулевой уровень звукового давления 20 мкПа при частоте 1 кГц. Порог слышимости зависит от частоты звука. При действии шумов и других звуковых раздражений порог слышимости для данного звука повышается (маскировка звука), причём повышенное значение порога слышимости сохраняется некоторое время после прекращения действия мешающего фактора, а затем постепенно возвращается к исходному уровню. У разных людей и у одних и тех же лиц в разное время порог слышимости может различаться в зависимости от возраста, физиологического состояния, тренированности.
13. Временным снижением слуховой чувствительности называется:
1) адаптацией слуха; 2) утомлением органа слуха; 3) тугоухостью; 4) глухотой.
Ответ:
При воздействии звуков острота слуха изменяется. Действие сильных звуков ведет к понижению слуха; в условиях тишины слуховая чувствительность быстро (через 10—15 сек.) восстанавливается. Это физиологическое приспособление слухового анализатора к воздействию звукового раздражителя называется слуховой адаптацией. От адаптации следует отличать слуховое утомление, возникающее при длительном воздействии интенсивных звуков и характеризующееся временным снижением слуховой чувствительности с более длительным периодом восстановления нормального слуха (несколько минут и даже часов). Частое и длительное раздражение слухового органа сильными звуками (например, в условиях шумных производств) может повести к необратимому понижению слуха.
|
|
|
14. Каковы действия шума на организм человека:
1) поражение слуха; 2) нарушение регуляторной функции центральной нервной системы; 3) ухудшение деятельности внутренних органов и кровообращения; 4) все вышеперечисленные.
Ответ:
Шум оказывает на организм человека неблагоприятное воздействие и может вызвать различного рода болезненные состояния, в том числе тугоухость (см.) и глухоту. Под влиянием шума учащаются пульс и дыхание, повышается расход энергии. Длительное воздействие шума оказывает вредное влияние на ЦНС и психику человека. В результате воздействия шума у человека появляются симптомы переутомления и истощения нервной системы. Со стороны психики наблюдается подавленное настроение, понижение внимания, задерживаются интеллектуальные процессы, повышается нервная возбудимость. Шум снижает работоспособность и производительность труда, препятствует нормальному отдыху и нарушает сон. Под влиянием шума значительной силы наблюдается изменение нормальной деятельности различных органов и систем (изменение секреции желудочного сока, повышение кровяного давления и т. п.).
15. Величина порога слуховой боли в Дб составляет:
1) 7; 2) 70; 3) 140; 4) 30.
Ответ:
Порог болевого ощущения это - слуховая, величина звукового давления, при к-ром в ухе возникает ощущение боли. Болевым ощущением часто определяют верх. границу динамич. диапазона слышимости человека. П.б.о. для синусоидальных сигналов равен в среднем 140 дБ по отношению к давлению 2•10-5 Па (см. ПОРОГ СЛЫШИМОСТИ), а для шумов со сплошным спектром — 120 дБ. При отсутствии тренировки П.б.о. в обоих случаях примерно на 10 дБ ниже. При воздействии сильных звуков может произойти акустич. травма.
16. Какой уровень шума в Дб считается максимально допустимым в жилой зоне в дневное время:
1) 5; 2) 200; 3) 55; 4) 10.
Ответ:
Уровень шума, любого звука, измеряется в децибелах. Законодательством РФ установлена норма 55 децибел в дневное время и 45 децибел в ночное время. Эти предельно допустимые нормы не должны ни в коем случае превышаться, так как воздействие повышенных шумов негативно сказывается на здоровье человека.
17. В каких единицах измеряется громкость:
1) в Децибелах; 2) в Децибелах А; 3) в Беллах, 4) во всех вышеперечисленных.
Ответ:
Громкостью звука называют интенсивность (силу) слуховых ощущений.
Ухо человека имеет различную чувствительность к звукам различных частот. Для учета этого обстоятельства можно выбрать некоторую опорную частоту, а восприятие остальных частот сравнивать с нею. По договоренности опорную частоту приняли равной 1 кГц (по этой причине и порог слышимости I0 установлен для этой частоты).
Для чистого тона с частотой 1 кГц громкость (Е) принимают равной уровню интенсивности в децибелах:
Для остальных частот громкость определяют путем сравнения интенсивности слуховых ощущений с громкостью звука на опорной частоте.
Громкость звука равна уровню интенсивности звука (дБ) на частоте 1 кГц, вызывающего у «среднего» человека такое же ощущение громкости, что и данный звук.
Громкость звука - величина субьективная. Для оценки громкости ИСО принята единица сон (sone). Были выявлены зависимости слышимой громкости звука от интенсивности (мощности) сигнала. Во-первых, доказано, что оценка громкости растет как кубический корень от интенсивности (для читого тона). Во-вторых оказывается, что коэффициент этой зависимости сложным образом зависит от частоты и других параметров.
т.е. J = k(от частоты и др.)* I1/3
Таким образом, можете быть уверены, что звук громкостью в 2 сона покажатся Вам в 2 раза громче звука в 1 сон.
|
|
|
