Zvukové vibrácie. Praktická aplikácia. Účinky na ľudí

Žije vo svete rôznych vln, človek neustále zažíva vplyv zvuku. Zvukové vibrácie nie sú len fenoménom, ktorý je sprevádzaný všade, ale aj zdrojom potešenia, ako aj výkonným informačným nástrojom. Vykonávanie rôznych funkcií, zvuk môže varovať pred nebezpečenstvom, dať potešenie, stať sa prostriedkom komunikácie. Počúvame s potešením spievanie vtákov, príjemnú hudbu, vstupujeme do rozhovoru s ostatnými ľuďmi.

Zvukové vibrácie sú dôležité nielen pre ľudí, ale aj pre zvieratá, ktoré používajú zvuk na prežitie.

Vo svojej podstate je zvuk mechanická elastická vlna, ktorá sa môže šíriť v pevných látkach, kvapalinách a plynoch. Zdroje zvuku zvukové vibrácie spôsobujú vibrácie (mechanické oscilácie), ktoré sú často pre oči nepríjemné. Zdroje zvuku zahŕňajú fyzické telá, ktoré vykonávajú vibrácie za sekundu (trasenie alebo vibrácie) s frekvenciou 16 až 20 000 krát. Zvukové vibrácie môžu spôsobiť pevné telesá (reťazec, kôra), plynné (prúdenie vzduchu), tekuté (morské vlny).

Medzi charakteristikami zvuku je zvykom rozlišovať dva parametre: timbre je frekvencia zvukových vibrácií; Loudness - amplitúda zvukovej vlny. Jednotka hlasitosti zvuku je považovaná za 1 Bel (to bolo pomenované po jednom z vynálezca telefónu - Alexander Graham Bell). Takmer jeden Bel nie je používaný, je vhodnejšie použiť decibelov, ktoré sa rovnajú jednej desatine Belu. Ak chcete mať vizuálne zobrazenie dimenzie objemu, treba brať do úvahy, že 10 dB je šepot; 20-30 dB zodpovedajú bežnému hluku v obývacej izbe; 50 dB je priemerný objem konverzácie; S výkonom šumu 80 dB, ktorý beží motorom vozíka; Prah fyziologickej bolesti u ľudí sa vyskytuje pri 130 dB; 180 dB môže viesť k pretrhnutiu bubienka.

Vzhľadom na zvukové vibrácie rôznych frekvencií sa spievajúci vták odvoláva na vysokofrekvenčné vlny, zvuk motora kamiónu môže byť označený ako nízky zvuk. Vlastniac celé spektrum vlastností a charakteristík, s ktorými sa odlišujú vlny rôznej povahy, sa zvukové vlny našli v rôznych oblastiach širokú aplikáciu. Vlastnosť tekutiny na vykonávanie zvuku sa aktívne využíva pri skúmaní morských hlbín. K určeniu vzdialenosti v echolokácii sa používa napríklad každá známa ozvena. Živý príklad prirodzených echolokátorov možno nazvať netopiermi.

Zvláštnym druhom zvukových vibrácií je ultrazvuk, veľmi účinný nástroj v rukách lekárov a iných vedcov. Také kmity zahŕňajú vlny s frekvenciami nad 20 000 Hz. Tento typ oscilácie má niekoľko jedinečných vlastností. Pri prechádzaní vodou vedie ultrazvuk k varu (kavitácii) s výskytom hydraulického šoku. Pomocou ultrazvuku je možné odtrhnúť prvky z povrchu kovu, aby rozdrvili pevné telesá. Ultrazvuk umožňuje zmiešať kvapaliny, ktoré sa normálne nezmiešajú, napríklad emulzie s olejovou základňou. Ultrazvuk umožňuje zmydelnenie tukov. Tento princíp spočíva v usporiadaní práčok. Vlastnosť ultrazvuku na dosiahnutie drviaceho účinku našla uplatnenie v ultrazvukových spájkovačikoch.

Zvláštny druh vibrácií až do 16 Hz bol nazývaný infrazvukom. Je známe, že kolísanie tejto frekvencie môže mať bolestivý účinok na ľudské telo. Pri frekvenciách 4 až 8 Hz dochádza k pocitu vibrácie vnútorných orgánov, frekvencia 12 Hz vyvoláva útok morskej choroby.

Zdroje infrazvuku môžu byť stroje a mechanizmy s veľkými povrchmi, ktoré vykonávajú mechanické vibrácie s nízkou frekvenciou (mechanický pôvod) alebo prúdy kvapalín a plynov s turbulentnými vlastnosťami (hydrodynamický alebo aerodynamický pôvod).