Что такое звук?

Зубцы камертона и диффузор динамика вибрируют в простом гармоническом движении с заданной частотой, которую ваш мозг интерпретирует как высоту звука (440 Гц — это концертная частота, на которую настраиваются оркестры). Эта вибрация сжимает и разрежает окружающий воздух, поэтому звук на самом деле представляет собой продольную волну давления: области высокого давления (сжатия) и низкого давления (разрежения), распространяющиеся наружу. Именно поэтому звук обычно изображают в виде расширяющихся кругов — волновой фронт технически представляет собой сферу, расширяющуюся от источника в 3D, а двумерный срез сферы — это круг. Несмотря на колебания давления воздуха, сам воздух имеет нулевое суммарное смещение; только возмущение, несущее энергию, фактически распространяется через среду (поэтому звук не может распространяться в вакууме). Амплитуда давления — максимальное отклонение от атмосферного давления — определяет, сколько энергии несет волна и насколько громко она звучит, по крайней мере, в пределах слышимого человеком диапазона от 20 Гц до 20 000 Гц. Реальные звуки, такие как человеческий голос, почти никогда не представляют собой простые синусоидальные волны, как у камертона; их волновые формы гораздо сложнее. Хотите конспекты лекций? https://www.flippingphysics.com/sound.html 0:00 Демонстрация камертона, концертного тона и динамика 3:43 Сжатие, разрежение и визуализация волновых фронтов звука 6:53 Что такое звук? Краткое изложение и нулевое суммарное смещение 8:43 Амплитуда давления и диапазон слышимости человека 11:23 Визуализация сложных волновых форм Следующее видео: Демонстрации и анимация эффекта Доплера https://www.flippingphysics.com/doppler-effect.html Владеете несколькими языками? Пожалуйста, помогите перевести видео Flipping Physics! http://www.flippingphysics.com/translate.html Предыдущее видео: Как возможна эта стоячая волна? https://www.flippingphysics.com/standing-wave-impossible.html Пожалуйста, поддержите меня на Patreon! http://patreon.com/FlippingPhysics Спасибо Кристоферу Беке и Кэмерону Вонгсаваду за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html Спасибо Кристи Уэбб за расшифровку английских субтитров к этому видео. #Звук #Волны #Демонстрация Стандарты учебной программы: AP Physics 2, Unit 14 Waves, Sound, and Physical Optics, Topic 14.1 Properties of Wave Pulses and Waves 14.1.A.1: "Волны передают энергию между двумя точками, не передавая материю между этими точками." 14.1.A.2: «Механические волны или волновые импульсы требуют среды для распространения. Электромагнитные волны или волновые импульсы не требуют среды для распространения». 14.1.A.4: «В поперечной волне направление возмущения перпендикулярно направлению распространения волны». 14.1.A.5: «В продольной волне направление возмущения параллельно направлению распространения волны». 14.1.A.5.i: «Звуковые волны моделируются как механические продольные волны». 14.1.A.5.ii: «Области высокого и низкого давления в звуковой волне называются, соответственно, зонами сжатия и зонами разрежения». 14.1.A.6: «Амплитуда — это максимальное смещение волны от ее положения равновесия». 14.1.A.6.i: «Амплитуда продольной волны давления может быть определена максимальным увеличением или уменьшением давления относительно равновесного давления». 14.1.A.6.ii: «Громкость звука увеличивается с увеличением амплитуды». 14.1.A.6.iii: «Энергия, переносимая волной, увеличивается с увеличением амплитуды». Физика IB, C.2 Волновая модель (Понимание) C.2 (Понимание) [Природа звуковых волн]: «природа звуковых волн». Физика IB, C.3 Волновые явления (Понимание) C.3 (Понимание) [Волновые фронты и лучи]: «волны, распространяющиеся в двух и трех измерениях, могут быть описаны с помощью понятий волновых фронтов и лучей». Кембриджский международный курс физики A-Level (9702), Тема 7.2 Поперечные и продольные волны 7.2.1: «сравнение поперечных и продольных волн». JEE Main & NEET, Модуль 10 Колебания и волны «Движение волн, продольные и поперечные волны, скорость бегущей волны». Физика Онтарио (SPH4U), Модуль E Волны и звук E2.1: «использовать соответствующую терминологию, связанную с механическими волнами и звуком, включая... продольную волну, поперечную волну, частоту, период, цикл, амплитуду, фазу, длину волны, скорость». Физика Гаокао, Обязательный курс 1, 1.2 Механические колебания и механические волны SC1.2.5: «Знать явления отражения и преломления волн. С помощью экспериментов понимать интерференцию и дифракцию волн». Физика по австралийской учебной программе, Модуль 2: Линейное движение и волны - Волны ACSPH068: «Продольные и поперечные волны различаются соотношением направления колебаний относительно направления скорости волны (ACSPH068)». MCAT, Категория контента 4D: Как свет и звук взаимодействуют с материей Звук (ФИЗИЧЕСКИЙ) [Производство звука]: «Производство звука». Звук (ФИЗИЧЕСКИЙ) [Высота тона]: «Высота тона».