纵波和横波哪个传播速度比较快 纵波和横波哪个传播速度快( 二 )

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人的耳朵能够探测到大约20赫兹到2万赫兹的声波 。我们把低于这个范围的声音称为次声波,而高于这个范围的声波称为超声波 。我们知道许多动物的听力范围比我们人类的更广,狗狗能听到频率高达45000赫兹的声波,蝙蝠能听到高达12万赫兹的声波 , 海豚能听到高达20万赫兹的声波,令人吃惊的是,大象能听到低至5赫兹的声波 。
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在音乐中人们所说的音高是指声音的频率,高频具有高音调,低频具有低音调 。音乐中有与频率比率有关的音程,频率比为2:1的声音被称为八度音,5:4的声音称为三度音,4:3的声音称为四度音,3:2的声音称为五度音 。
任何音符都有一个独特的频率,任何物体都有一个可以振动的固有频率 。音乐家使用的乐器能够以特定的频率振动 。
声音强度的分贝标度声音的强度和分贝之间的关系就和距离跟米一样,一个用来度量和表示另一个 。
测量声音强度的尺度是分贝标度
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要了解声波的强度 , 我们必须提到振幅 。为什么是振幅呢?
想象一下,你用不同的力量去波动吉他弦 。具有较高振幅的振动将赋予介质更多的能量,这样空气粒子将移动到更远的距离 。声波强度公式为:
强度=能量/(时间×面积)
强度是指每单位时间内通过介质的某一特定区域所传输能量的量,我们用瓦特/米^2来表示 。强度随离振源距离的增大而减小 。根据你所站的位置和你的听力的好坏,你会说吉他声音太小的 , 太大或正合适,所以说声音的强度是非常主观的的一个说法,人的健康和年龄对识别不同频率和分贝的能力有很大的影响 。
听觉阈值(TOH)是人类耳朵能探测到的最微弱的声音 。
听力阈值一般为10^-12 W/m2或0分贝 。分贝是对数标度(以10的幂为基础) , 用它来表示声功率级 。
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声速我们之前说过频率是每单位时间内单个粒子振动的次数,因此频率与距离无关,也与速度无关 。因为速度的定义是每单位时间内移动的距离 。
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声波的速度取决于介质的性质 。声速在固体材料中传播的较快,在液体或气体中较慢 。这是因为材料的密度和弹性特性的不同 。
固体材料之间粒子的相互作用最强 , 其次是液体,然后是气体 。介质的这种性质叫做弹性性质,它是影响声速的因素之一 。
弹性性能决定了材料在外力作用下保持其形状而不变形的能力 。
【纵波和横波哪个传播速度比较快 纵波和横波哪个传播速度快】密度是影响声速的另一个重要的因素 。如果介质密度越大,声音传播的速度就越快 。但是弹性特性比密度对声速有更大的影响 。
再看一遍上面的表格,你会发现似乎有不对的地方 。我刚才说过声音在密度更大的材料中传播得更快 。20°C的冷空气比40°C的冷空气密度更大,然而,声音在40°C时却传播得更快 。你能想到为什么吗?
因为气体温度的升高使分子运动速度加快,这就解释了声速的增加 。弹性和密度对声速的影响通常用牛顿-拉普拉斯方程来表示,该方程表示声速与介质体积模量和其密度之比的平方根成正比 。
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