La balenottera azzurra, il più grande animale vivente, emette un suono molto più forte del rumore di un razzo in fase di lancio. Una tale voce che una persona non può sopportare. C'è anche un'arma sonora. Il suo volume è solo leggermente più alto della voce della balena.
Cosa determina il volume del suono? Perché i suoni intensi e bassi possono ferire e persino essere mortali, mentre quelli alti no? Perché i suoni bassi si sentono a una distanza maggiore di quelli alti? L'articolo risponderà a queste domande.
Cosa determina il volume del suono
Questo valore dipende dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda del suono, dalla pressione acustica e dall'energia del flusso sonoro. Ma prima le cose.
Cosa determina il volume del suono? La fisica sa da tempo che il volume è determinato dalle caratteristiche dell'onda. Più velocemente vibra la sorgente sonora, più è altola frequenza dell'onda e minore è la sua lunghezza. Chiamiamo silenziosi i suoni ad alta frequenza, li percepiamo come sottili. Possiamo sentire solo a breve distanza a causa della piccola lunghezza d'onda. I suoni a bassa frequenza sono considerati aspri, percepiti come forti e possono essere ascoltati da lontano.
Pressione acustica e flusso sonoro
Cosa determina il volume del suono? Oltre alle caratteristiche dell'onda, dalla pressione acustica. Questa pressione è maggiore della pressione atmosferica, genera un corpo vibrante. Se la sorgente sonora si muove con una grande ampiezza, bassa frequenza, la pressione aumenta notevolmente.
La pressione crea l'energia del flusso sonoro. Questo valore è misurato in W / m2 e mostra quanta energia cinetica passa attraverso la superficie in 1 secondo. Maggiore è la pressione, più intenso è il flusso.
Volume ed energia del suono
Alla domanda da cosa dipenda il volume del suono, la fisica dà la risposta: dal flusso di energia sonora. Supponiamo che l'energia sia aumentata 10 volte: il volume aumenterà di un bel (1 b). Bel è un'unità di volume, tuttavia, per comodità e precisione delle misurazioni, si è deciso di utilizzare i decibel (1 dB=0,1 b).
Denota l'energia sonora iniziale come E0. Se aumenta 10 volte ed è uguale a 10 E0, allora il volume aumenterà di 10 dB, se 100 volte - di 20 dB, ecc. Le fluttuazioni dell'energia sonora che l'orecchio umano può percepire hanno dei limiti. La loro gamma è di cambiare in 10trilioni di volte, cambio di volume - 130 dB. Livello minimo di energia sonora E0=10-12 W/m2. Non tutti possono sentire un suono così debole, ma solo una persona con un udito molto sviluppato. È con il valore di E0 che tutti i suoni vengono confrontati per caratterizzarli come bassi o forti.
Per chiarezza, diamo esempi dei suoni più comuni, confrontiamo il loro volume e l'energia del flusso sonoro. Resta inteso che i suoni sono percepiti da una persona da una distanza di diversi metri.
| Tipo di suono | Volume del suono (db) |
Energia sonora (W/m2) |
| fruscio di foglie | 10 | 10-11 |
| ticchettio dell'orologio | 20 | 10-10 |
| calma conversazione | 40 | 10-8 |
| parlare ad alta voce | 70 | 10-5 |
| strada rumorosa | 90 | 10-3 |
| metropolitana | 100 | 10-2 |
Suoni impercettibili e soglia del dolore
Cosa determina il volume del suono? Oltre a tutto ciò che è già stato considerato, dalla soglia dell'udienza. Il suono può essere arbitrariamente forte (per altri esseri viventi o dispositivi speciali), ma se la sua frequenza è inferiore a 16-20 Hz (infrasuoni) e superiore a 16-20 kHz (ultrasuoni), allora non lo percepiamo.
Anche se non sentiamo infrasuoni e ultrasuoni,colpiscono una persona in modi diversi. L'infrasuoni con un volume di 75 dB è dannoso per la salute, 120 dB è la soglia del dolore di una persona e un suono di 180 dB porta alla morte. Questo effetto è spiegato dal fatto che le basse frequenze degli infrasuoni aumentano troppo la pressione. Gli ultrasuoni non sono pericolosi, sono ampiamente utilizzati in medicina, vari settori, edilizia.
