Објашњавамо шта је акустика, које су њене гране и које акустичке појаве проучава. Такође, шта је загађење буком.
Шта је акустика?
акустика је грана физике оно што проучава звук. Је природне науке посвећен разумевању феномена производње, преноса, контроле и пријема звука, инфразвука и ултразвука, као и њихових ефеката у реалном свету.
Акустика звук дефинише као вибрацију, односно механичко ширење таласи кроз материја, бити у чврстом, течном или гасовитом стању, и покушава да опише ово померање кроз формуле и математичке принципе.
То је један од науке најстарији у човечанству, чији се почеци могу пратити још од класичне антике, између 6. века пре нове ере. Ц. и ја д. Ц., посебно у Грчкој и Риму. Његове прве формалне студије, које је спровео Питагора (око 569-475. п.н.е.), имале су везе са разумевањем музичких звукова, како би покушали да разумеју зашто су неки звуци лепши од других.
Аристотел (384-322 пне), више од једног века касније, открио је да се звук састоји од контракција и ширења ваздуха, а први трактат о томе вековима касније написао је римски архитекта Витрувије (80-15. п. н. е.). ), око 20. године пре нове ере. ц.
Међутим, било је из Научна револуција ренесансе да су закони који управљају звуком почели да се откривају, захваљујући студијама о вибрирајућим жицама Галилеа Галилеја (1564-1642) и Марина Мерсеннеа (1588-1648).Исак Њутн (1642-1727) ће им се касније придружити, а касније и такозваним „дивовима” акустике: Немац Херман Хелмхолц (1821-1894) и Лорд Рејли (1842-1919), између осталих великих научника који проучавају звук.
Први покушаји мерења брзине звука у ваздуху, једног од темељних достигнућа акустике, направљени су у 17. веку и, иако нису били баш тачни, открили су да брзина таласа не зависи од њихове фреквенција. Године 1738. Париска академија наука је постигла а мерење скоро једнака вредности којом се тренутно рукује: 331,29 метара у секунди.
Данас је акустика важна дисциплина са бројним техничким применама, како у области архитектура и урбанистичко планирање, као у медицини, Артс и забава, и телекомуникације, па чак и у војном свету (попут радарског механизма).
гране акустике
Акустика обухвата разноврстан скуп поддисциплина или специјализација, међу којима се истичу следеће:
- Архитектонска акустика. Грана акустике посвећена проучавању кретања звука у зградама и урбаним просторима, како би се они изградили на начин да се искористи природа звука.
- музичка акустика. Грана акустике посвећена проучавању звука у уметничком контексту, тј музика и од звукова који се сматрају лепим. Бави се и музичким инструментима и системима за подешавање скале.
- физиолошка акустика. Грана акустике посвећена проучавању функционисања слушног апарата, његових болести, поремећаја и других импликација.
- Електроакустика. Грана акустике посвећена проучавању снимања, репродукције, појачања и производње звука путем електронских уређаја као што су микрофони или звучници.
- подводна акустика.Грана акустике посвећена проучавању звука када се производи и преноси под водом.
- Психоакустика. Грана акустике посвећена проучавању односа звука и људског ума, односно начина на који реагујемо на Људи на звук
- Биоакустика. Грана акустике посвећена проучавању звука код живих бића, посебно животиња: функције звукова које емитују, диспозиције говорног апарата, између осталог.
- Индустријска акустика. Грана акустике посвећена проучавању звука насталог људским производним активностима, облицима загађења буком и утицају звука у радном окружењу.
акустичке појаве
Звук се у физичком окружењу шири у облику механичких таласа, чија својства им омогућавају да пролазе кроз различите измене и трансформације, познате као акустични феномени. Главни феномени су:
- Тхе рефлексија. То је феномен који се јавља када се звучни таласи сусрећу са физичким објектом који мења или модификује своју првобитну путању, што производи ефекат одбијања који га може послати назад до првобитног извора. У зависности од услова у којима се рефлексија јавља, могу се јавити и друге сличне појаве, као што су:
- ехо То је врста рефлексије звука у којој се талас враћа свом емитеру након што удари у рефлектујућу површину, у циклусима са интервалом близу 0,1 секунде. То је слично ефекту који производи светлости при удару у огледало, враћајући део сопствених звукова у емитер, као у дугим пећинама у којима можемо чути како се наш глас понавља према нама.
- Реверб. То је појава повезана са рефлексијом звука, у којој се звук може чути након што је престао да емитује, односно када његов емитер утихне.Ова појава је такође последица акустичке истрајности, а тумачи се као продужавање почетних звукова, као у случају буке која прати експлозију.
- стајаћи таласи. То је феномен који настаје када се оригиналном таласу на истој оси дода рефлектовани талас, који модификује својства оба и повећава или смањује његову амплитуду, тако да се резултујући звук веома разликује од оног који се емитује. Ово се дешава када микрофон сними излаз сопственог звука на звучник, односно када се повратна информација.
- апсорпција. То је појава која се може сматрати супротном рефлексији, јер у овом случају звучни таласи, наилазећи на физичку баријеру, не мењају свој ток, већ се поништавају или неутралишу, било делимично или потпуно. Овај феномен се користи за звучну изолацију одређених простора, као што су места музичке праксе, спречавајући да се таласи шире даље, ка споља.
- Рефракција. То је појава која настаје када се звучни таласи шире из једног физичког медијума у други (на пример, из ваздуха у воду или обрнуто), а при том се мењају њихова брзина и смер, до степена који је еквивалентан физичким својствима. средине у коју се крећу. Ову појаву можемо доживети ако заронимо у базен и слушамо оне који говоре на површини.
- дифракција. То је појава која се јавља када звучни таласи наиђу на препреку на свом путу, окруже је и претворе површину препреке у извор секундарних таласа (дифрактираних таласа), због чега се звук распршује у околини. Такође се може јавити када звучни таласи пролазе кроз мали отвор и шире се у ново окружење, на пример када говоримо кроз цев и наш глас излази изобличен са друге стране.
- Сметње.То је феномен који настаје због суперпозиције два хармонијска звучна таласа, који при том модификују своја својства. Када ово преклапање узрокује повећање амплитуде, то се назива конструктивна интерференција; када се уместо тога изгуби амплитуда, говоримо о деструктивној интерференцији. То се дешава када смо у окружењу пуном људи који причају и постаје тешко чути особу поред себе.
- Доплеров ефекат. То је појава која се јавља када се емитер таласа брзо креће у односу на пријемник, било да се удаљава или приближава, а ово кретање утиче на фреквенцију звучних таласа. То се дешава када кола хитне помоћи прођу поред нас и њен карактеристичан звук добија на фреквенцији када се приближава, а губи када се удаљи.
бука
Загађење буком је континуирана емисија наметљивих звукова у окружењу или екосистема, који производе буку и спречавају или ометају ширење природних звукова типичних за наведено окружење. Загађење буком је веома приметно у градова, где накупљање звукова може постати неподношљиво, па чак и физички штетно за организам, док је у руралним и дивљим подручјима мања учесталост досадних звучних таласа.
Ова врста контаминације утиче на Флора и фауна од станишта, а посебно у психичкој стабилности људи, јер их може довести до стања узнемирености, непријатности, тескобе или расејаности.