Plavi kit, najveća živuća životinja, proizvodi zvuk koji je mnogo glasniji od buke rakete koja se lansira. Takvu glasnoću čovjek ne može podnijeti. Postoji čak i oružje za buku. Glasnoća mu je tek nešto glasnija od kitova glasa.
Što određuje glasnoću zvuka? Zašto intenzivni i tihi zvukovi mogu povrijediti, pa čak i biti smrtonosni, dok visoki ne mogu? Zašto se niski zvukovi čuju na većoj udaljenosti od visokih? Članak će odgovoriti na ova pitanja.
Što određuje glasnoću zvuka
Ova vrijednost ovisi o frekvenciji zvuka i valnoj duljini, o akustičkom tlaku i energiji zvučnog toka. Ali prvo o svemu.
Što određuje glasnoću zvuka? Fizika odavno zna da je glasnoća određena karakteristikama vala. Što brže vibrira izvor zvuka, to je višefrekvencija vala i što je kraća njegova duljina. Zvukove visoke frekvencije nazivamo tihim, percipiramo ih kao suptilne. Zbog male valne duljine možemo čuti samo na maloj udaljenosti. Zvukovi niske frekvencije smatraju se grubim, percipiranim kao glasnim i mogu se čuti izdaleka.
Akustični pritisak i protok zvuka
Što određuje glasnoću zvuka? Osim karakteristika vala, od akustičkog tlaka. Ovaj tlak je veći od atmosferskog tlaka, stvara tijelo koje vibrira. Ako se izvor zvuka kreće velikom amplitudom, niskom frekvencijom, pritisak se jako povećava.
Pritisak stvara energiju zvučnog toka. Ova vrijednost se mjeri u W / m2 i pokazuje koliko kinetičke energije prolazi kroz površinu u 1 sekundi. Što je pritisak veći, to je protok intenzivniji.
Jačina zvuka i energija
Na pitanje o čemu ovisi jačina zvuka, fizika daje odgovor: od protoka zvučne energije. Pretpostavimo da se energija povećala 10 puta - volumen će se povećati za jedan bel (1 b). Bel je jedinica za glasnoću, međutim, radi praktičnosti i točnosti mjerenja, odlučeno je koristiti decibele (1 dB=0,1 b).
Početnu zvučnu energiju označite kao E0. Ako se poveća 10 puta i iznosi 10 E0, tada će se glasnoća povećati za 10 dB, ako 100 puta - za 20 dB, itd. Fluktuacije zvučne energije koje ljudsko uho može percipirati imaju granice. Njihov raspon je promjena u 10trilijun puta, promjena glasnoće - 130 dB. Minimalna razina zvučne energije E0=10-12 W/m2. Ne može svatko čuti tako slab zvuk, već samo osoba s vrlo razvijenim sluhom. S vrijednošću E0 svi se zvukovi uspoređuju kako bi se okarakterizirali kao tihi ili glasni.
Radi jasnoće, navedimo primjere najčešćih zvukova, usporedimo njihovu glasnoću i energiju zvučnog toka. Podrazumijeva se da zvukove osoba percipira s udaljenosti od nekoliko metara.
| Vrsta zvuka | Jačina zvuka (db) | Zvučna energija (W/m2) |
| šuštanje lišća | 10 | 10-11 |
| sat otkucava | 20 | 10-10 |
| mirni razgovor | 40 | 10-8 |
| glasni razgovor | 70 | 10-5 |
| bučna ulica | 90 | 10-3 |
| vlak podzemne | 100 | 10-2 |
Nečujni zvukovi i prag boli
Što određuje glasnoću zvuka? Uz sve što je već razmotreno, s praga sluha. Zvuk može biti proizvoljno glasan (za druga živa bića ili posebne uređaje), ali ako je njegova frekvencija manja od 16-20 Hz (infrazvuk) i veća od 16-20 kHz (ultrazvuk), tada ga nećemo percipirati.
Iako ne čujemo infrazvuk i ultrazvuk,utječu na osobu na različite načine. Infrazvuk glasnoće od 75 dB štetan je za zdravlje, 120 dB je prag boli osobe, a zvuk od 180 dB dovodi do smrti. Taj se učinak objašnjava činjenicom da niske frekvencije infrazvuka previše povećavaju tlak. Ultrazvuk nije opasan, ima široku primjenu u medicini, raznim industrijama, građevinarstvu.
