helienergia

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on helienergia, selle omadused ja mõned näited. Samuti, kuidas helilained levivad.

Helilained tulenevad neid tekitava objekti vibratsioonist.

Mis on helienergia?

Helienergia ehk akustiline energia on summa Energia mis edastavad lained kohta heli, mis lähtub neid tekitava objekti vibratsioonist, mis liigub mingite füüsiliste vahendite kaudu ( õhku, näiteks).

Selles mõttes hõlmab helienergia erinevaid energiavorme nagu kineetika (liikumine alates osakesed) Laine potentsiaal (muudatused Surve füüsilises keskkonnas) ja isegi soojusenergia.

Füüsikalisest vaatenurgast on heli osakeste kogum, mis liigub või vibreerib organiseeritult vastuseks mõnele konkreetsele stiimulile, mis omakorda annab neile esialgse energiavormi.

Need vibratsioonid sisaldavad teatud kogust energiat, mis on helienergia. Kuigi seda tavaliselt ei kasutata muude energialiikide genereerimiseks (alates sellest võimsus on väga madal), saab seda mõõta ja kasutada isegi objektide liigutamiseks, nagu see juhtub mikrofonides.

Kuidas helilained levivad?

Helilained on võimelised levima läbi erinevate materjalide, olgu need vedelikud, tahke või kihisev. Erinevalt elektromagnetlainetest ei suuda nad aga vaakumis levida.

See tähendab, et avakosmos see on vaikne koht, erinevalt meie planeet, kus heli levib 343 meetrit sekundis kuivas õhus temperatuuril 20 °C või 1531 meetrit sekundis Vesi jahisadam samasse temperatuuri. Tahketes ainetes võivad helilained sõltuvalt tahke aine tüübist kulgeda kiiremini või aeglasemalt.

See on tingitud asjaolust, et heli levib ülekandekeskkonna osakesi liigutades samamoodi nagu vette visatud objekti lained on vee liikumise tulemus ja levivad üle pinna, põhjustades mis tahes objekti liikumist. hõljuge sellel.

Helienergia omadused

Helirõhk on jõud, millega lained keskkonda suruvad.

Helienergiat mõõdetakse kahe terminiga:

  • Akustiline intensiivsus. See on energia hulk, mida lained sisaldavad pindala- ja ajaühiku kohta, st akustiline võimsus, mida helilaine edastab pinnaühiku kohta, väljendatuna detsibellides.
  • Helirõhk. See on jõud pindalaühiku kohta, millega helilained keskkonda suruvad. Seda mõõdetakse pascalites Rahvusvaheline süsteem, ühik, mis võrdub ühe ruutmeetri (1 m2) pinnale avaldatava jõuga 1 njuuton (1 N).

Teisest küljest toimib helienergia nagu iga teine ​​​​energiatüüp ja allub seetõttu sellele Energiasäästu põhimõte. Lisaks saab seda muundada muudeks energialiikideks ja seda saab võimendada või moduleerida spetsiaalsete instrumentide abil.

Helienergia või akustiline energia

Mõisted kõlav (ladina keelest sonorus, "See kõlab") või akustiline (kreeka keelest akouein, “Kuula”) seoses energiaga on sünonüümid. "Helienergia" ja "akustiline energia", "helilained" ja "akustilised lained" on samaväärsed mõisted.

Siiski on ka akustika füüsika haru vastutab heli uurimise eest, seetõttu kasutatakse seda tavaliselt spetsialiseeritud valdkondades.

Helienergia näited

Kui helienergia on õige sageduse ja võimsusega, võib see klaasi purustada.

Mõned näited helienergiast:

  • Kui oleme olnud kodus, kui väljas torm möödub, siis oleme märganud, et kõige tugevam äike paneb aknaklaasid värisema. See on helienergia, mis kandub klaasile ja muundatakse kineetiliseks energiaks (liikumiseks).
  • Kontserdi ajal käsi võimendile pannes on näha, kuidas helienergia õhku ja kätte kandub.
  • Klassikaline episood, kus soprani laulja purustab klaasist pokaale, demonstreerib tohutut helienergiat, mida tema häälepaelad suudavad toota. Et see oleks võimalik, peab laulja kiirgama kristalli resonantssagedusega ja suure helitugevusega laineid.
!-- GDPR -->