Звук как психофизч яв. чувствит чел. уха .Закон Вебера-Фехнера. Интенсивность

Сложение гарм коебаний. Биения.

сложение с одинк. частотой: пусть пружины имеют одинаковые коэф. упруг. и след. одинк. частоты ω. Если пружины разной длинны, то амплитуды их колебан. будут также разными А1 и А2 . допустим что нач фазы колеб будут также одинак. Тогда смещение тела под действием сил упругости этих пружин будут : х1 = А2 cos ωt и х2 = A2 cos ωt/

Результ. Ур. колеб: х=х1+х2= (А1+А2)cos ωt = B где В=(А1+А2)

сложен. с разн. частотами: пусть тело прикреп к двум пружинам с разными коэф. упругости и , след. с разными частотами собств колеб ω1 и ω2 , предположим что амплитуды и их нач. фазы равны. тогда суммарное Ур будет х=х1+х2=А(cosω1t+cosω2t)

Сложные колебания, разложение в гармонич. спектр. теорема Фурье.

одним из слжных колебаний яв прямоугольное его источником яв. электрогенератор воздеств. на кору головного мозга и приводт к наркозу – электросон.

Теорема Фурье: любые соложные колебания можно представ. в виде суммы гармонич колебаний, если колеб. периодические т.е. ЭКГ – пример сложного колебания. Механич колебания клапана сердца – это периодич ф-ция, но сложная , поэтому ее расклад по теории Фурье на гармонич. колебания по наличию новых пиков вершин сост диагноз о работе сердца.

Волны в упругих средах, попереч и продольн. Длинна волны.:

Волна – процесс распространения колебаний в упругой среде с переносом энергии. В каждой среде сущ. атомы, молек. взаимодействующие дрг с другом, между ними возник силы, переходящ. в упругие. При распр. волны каждая частица тянет за собой последующую. Поперечной волной наз: волна, частицы которой колеб. перпендикулярно движению самой волны. Продольная волна – волна, в которой частицы колеб вдоль движения самой волны. Стоячая волна образуется при отражении от препятствия.

Длинной волны называют наименьшее расстояние между двумя частицами в волне, которые колеблются в одинаковых фазах λ = uT=u/v v-частота, u – фазовая скорость.

Природа звука, скорость, интенсивность, поглащен, отражег, акуст. давление:

Звук – колеб. движения частиц упругой среды, распр в виде волны. Скорость звука:

С=vλгде v – частота, Гц – 1с^-1; λ – длинна волны, м.(воздух 330м/с, вода 1500м/с твердые сред(кость) 4000м/с) скорость увелич с увеличением плотности среды.

Интенсивность звука – энергия, переносимая звуковай волной за ед. времени через ед. поверхности, перпендик. направлению распространения. J = E/St (Дж/с∙м^2)

S – полщадь поверх. E – энергия, Дж. Отражение, поглащение: при попадинии звуковой волны на границу рздела сред происходит ее отражение. Поглащение зависет от частоты: чем она выше тем поглащение сильнее. Давление: в звук волне может происходить повышение давления +∆Р – сжатие, и понижение давления -∆Р – разряжение.

Источники звука их физич характерист. и аналоги в животном мире. Виды звука излучения у животных.

Физич. Характ.: Частота(ν), интенсивность – кол-во энергии переносимое за ед. врем. через ед. расстоян. Психофизич.: высота, громкость, тембр.

Источниками звка яв. колеблющиеся сист.: Камертон, мембраны, стрна, труба.

Ужив. звук издается аналогично 1) мембране – птицы, плав. пузырь У рыб, крылья насекомых, перья птиц. 2) струне: голосовые связки чел. , мышечн. волокна, саранча.

Звук как психофизч яв. чувствит чел. уха .Закон Вебера-Фехнера. Интенсивность.

Звук обладает психофизич. характеристиками: высотой, громкостью, тембр.

Чел. ухо воспринимает звук с частотой в пред от 17 до 20000Гц. Звук – ушн. раковина(наруж.ухо) – мембрана(ср. ухо) – жидкая среда(внутр. ухо) – слух нерв.

сущь кривая зависемости порога слышимости от частоты звука.

Интенсивнось – энергия, перносимая, звук. волной за ед. времени на ед. расстояния, перпендик направ распространения. J=E/St ( Дж/с м^2) измер в Белах.

Закон Вебера-Фехнера:воспринимаемая человеческим ухом громкость пропорциональна логарифму интенсивности звука.

Инфразук, физич. хоракт. применение и полоучение:

К инфразвуку относят механич колебания и волны с частотой менее 20 Гц, не восприн. чел ухом. Физические св-ва: Интенсивность, низкие звуки (с большей длинной волны распространяются дальше). Источником инфразвука яв колеблющиеся тела, имеющ низкую частоту своих собств резонансных еолебаний( двери при резком захлопывании, холодильники, раскаты грома, автострады) применяется в военном деле как травматическое оружие, в хоз-ве для истребления грызунов.

Методы получения и регистрации ультразвука. физич хоракт.:

Ультрозвуком принято считать механ колебания и волны с нижней частотой, превышающей частоту звука воспринемаемую большинством людей т.е. больше 20 кГц. Извлечение и регистрация: Кюри открыл пьезоэлектрич. эффект, который заключается в том, что при механ воздействии на пластины пьезокристаллов, на их концах появ противоположные эл заряды, это св.-во лежит в основе фиксирования – измерения УЗ

если на разные конц пьезокристалла подавать электр потециал , то пьезокристал будет сжиматся, колебаться с частотой подаваемого потенциала это св-во лежит в основе работы генератора УЗ. Магнитострикция – периодическое изменения длинны стрежней из никеля с частотой действ. на них электромагнитного поля. Уз подчиняется тем же законам, что и обычный звук. т.е. он может так же поглащаться и отражаться.

Взаимодействие УЗ с биообъектами, применение в вететринарии:

УЗ может производить нагрев органов, акустические потоки – реальное перемешивание жидкости – могут оказать влияние на скорость различных биохим реакций, действует дезинефецирующе . может превращать жидкость в пар. В медицине и ветеринарии УЗ применяют для: УЗИ, благодаря эффекту Доплера УЗ можно использовать для определения жизниспособности движущихся клеток (сперматозоидов) Эф. Доплера заключается в растягивании – увеличении длины волны ( и уменьшении частоты), отраженной от удаляющегося предмета проп. скорости этого удаления. Также Уз применяют в физиотерапии для лечения радикулита, остеохондроза, отложения солей, так же исп в хирургии как вибро-хирургические скальпели. также исп Фонофорез для многкратного уменьшения дозы вводимых лекарств.

Течение вязкой жидкости, ф-ла Ньютона, коэф вязкости, метод Стокса.:

Течение бывает Ламинарное – такое течение при котором не происходит перемешивания слоев. И Турбулентное – происходит перемешивании слоев жидкости, ламинарное течение переходит в турбулентное при критической скорости. Закон Ньютона: Сила, котор. нужно прилажить чтобы слоя жидкости скользили однин по другому прямопроп. градиенту скорости и площади соприкосновения. F=-η s dv/dt. η – динамич коэф вязкости равен силе внутр. трения возникает на каждой единиче которая движется одна относит другой с град. скорости больше ед. изменяется в Пуазах ( Пз) 10 Пз = 1 Па ∙ с. Метод стокса: При движении шарика в вязкой жидкости на него действует сила, прямопроп радиусу шарика, скорости его движения и коэф вязкости.