Kung ang sound wave ay hindi nakakatugon sa mga hadlang sa landas nito, ito ay kumakalat nang pantay-pantay sa lahat ng direksyon. Ngunit hindi lahat ng balakid ay nagiging hadlang para sa kanya.
Ang pagkakaroon ng nakakatugon sa isang balakid sa kanyang landas, ang tunog ay maaaring yumuko sa paligid nito, maipakita, ma-refracte o masipsip.
Pagdidiprakt ng tunog
Maaari tayong makipag-usap sa isang tao na nakatayo sa sulok ng isang gusali, sa likod ng isang puno o sa likod ng isang bakod, bagaman hindi natin siya nakikita. Naririnig namin ito dahil ang tunog ay maaaring yumuko sa paligid ng mga bagay na ito at tumagos sa lugar sa likod ng mga ito.
Ang kakayahan ng alon na yumuko sa isang balakid ay tinatawag diffraction .
Posible ang diffraction kapag ang sound wavelength ay lumampas sa laki ng obstacle. Medyo mahaba ang low frequency sound waves. Halimbawa, sa dalas ng 100 Hz, ito ay 3.37 m. Habang bumababa ang dalas, ang haba ay nagiging mas malaki. Samakatuwid, ang sound wave ay madaling yumuko sa mga bagay na katapat nito. Ang mga puno sa parke ay hindi pumipigil sa amin na marinig ang tunog, dahil ang mga diameter ng kanilang mga putot ay mas mababa kaysa sa haba ng sound wave.
Dahil sa diffraction, tumagos ang mga sound wave sa mga puwang at butas sa isang balakid at kumakalat sa likod ng mga ito.
Naglalagay kami ng flat screen na may butas sa landas ng sound wave.
Sa kaso kapag ang haba ng sound wave ƛ mas malaki kaysa sa diameter ng bore D , o ang mga halagang ito ay humigit-kumulang pantay, pagkatapos ay sa likod ng butas ang tunog ay maaabot ang lahat ng mga punto ng lugar na nasa likod ng screen (ang lugar ng anino ng tunog). Ang harap ng papalabas na alon ay lilitaw bilang isang hemisphere.
Kung ƛ bahagyang mas maliit lamang kaysa sa diameter ng slit, pagkatapos ay ang pangunahing bahagi ng alon ay direktang kumakalat, at ang isang maliit na bahagi ay bahagyang lumilihis sa mga gilid. At sa kaso kung kailan ƛ mas mababa D , ang buong alon ay pupunta sa pasulong na direksyon.
Repleksiyon ng tunog
Kung ang isang sound wave ay tumama sa interface sa pagitan ng dalawang media, iba't ibang mga opsyon para sa karagdagang pagpapalaganap nito ay posible. Ang tunog ay maaaring maipakita mula sa interface, maaaring pumunta sa isa pang daluyan nang hindi nagbabago ng direksyon, o maaari itong ma-refracted, iyon ay, pumunta sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon nito.
Ipagpalagay na mayroong isang balakid sa landas ng sound wave, ang laki nito ay mas malaki kaysa sa wavelength, halimbawa, isang manipis na bato. Paano gagana ang tunog? Dahil hindi niya kayang lampasan ang balakid na ito, makikita siya mula sa kanya. Sa likod ng balakid ay acoustic shadow area .
Ang tunog na sinasalamin mula sa isang balakid ay tinatawag echo .
Ang likas na katangian ng pagmuni-muni ng sound wave ay maaaring iba. Depende ito sa hugis ng reflective surface.
Pagninilay ay tinatawag na pagbabago sa direksyon ng isang sound wave sa interface sa pagitan ng dalawang magkaibang media. Kapag naaninag, ang alon ay babalik sa kapaligiran kung saan ito nanggaling.
Kung patag ang ibabaw, tumalbog ang tunog dito, tulad ng sinag ng liwanag na naaaninag sa salamin.
Ang mga sound beam na makikita mula sa malukong ibabaw ay nakatutok sa isang punto.
Ang matambok na ibabaw ay nagkakalat ng tunog.
Ang mga convex column, malalaking molding, chandelier, atbp. ay nagbibigay ng diffuse effect.
Ang tunog ay hindi dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ngunit makikita mula dito kung ang mga densidad ng media ay naiiba nang malaki. Kaya, ang tunog na lumilitaw sa tubig ay hindi pumasa sa hangin. Sumasalamin mula sa interface, nananatili ito sa tubig. Ang isang taong nakatayo sa pampang ng ilog ay hindi maririnig ang tunog na ito. Ito ay dahil sa malaking pagkakaiba sa wave impedances ng tubig at hangin. Sa acoustics, ang wave impedance ay katumbas ng produkto ng density ng medium at ang bilis ng tunog sa loob nito. Dahil ang wave resistance ng mga gas ay mas mababa kaysa sa wave resistance ng mga likido at solids, pagkatapos ay bumabagsak sa hangganan ng hangin at tubig, ang sound wave ay makikita.
Ang mga isda sa tubig ay hindi naririnig ang tunog na lumilitaw sa ibabaw ng tubig, ngunit malinaw nilang nakikilala ang tunog, na ang pinagmulan ay isang katawan na nanginginig sa tubig.
Repraksyon ng tunog
Ang pagpapalit ng direksyon ng pagpapalaganap ng tunog ay tinatawag repraksyon ... Ang kababalaghan na ito ay nangyayari kapag ang tunog ay pumasa mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, at ang bilis ng pagpapalaganap nito sa mga kapaligirang ito ay iba.
Ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng ratio ng mga bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa media.
saan i - anggulo ng saklaw,
r - anggulo ng pagmuni-muni,
v 1 Ang bilis ba ng pagpapalaganap ng tunog sa unang daluyan,
v 2 - ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa pangalawang daluyan,
n Ay ang refractive index.
Ang repraksyon ng tunog ay tinatawag repraksyon .
Kung ang sound wave ay bumagsak hindi patayo sa ibabaw, ngunit sa isang anggulo maliban sa 90 °, ang refracted wave ay lilihis mula sa direksyon ng insidente wave.
Ang repraksyon ng tunog ay maaaring maobserbahan hindi lamang sa interface sa pagitan ng media. Ang mga sound wave ay maaaring magbago ng kanilang direksyon sa isang heterogenous na daluyan - ang kapaligiran, ang karagatan.
Sa atmospera, ang repraksyon ay sanhi ng mga pagbabago sa temperatura ng hangin, ang bilis at direksyon ng paggalaw ng mga masa ng hangin. At sa karagatan, lumilitaw ito dahil sa inhomogeneity ng mga katangian ng tubig - iba't ibang hydrostatic pressure sa iba't ibang lalim, iba't ibang temperatura at iba't ibang kaasinan.
Pagsipsip ng tunog
Kapag ang isang sound wave ay nakakatugon sa isang ibabaw, bahagi ng enerhiya nito ay hinihigop. At kung gaano karaming enerhiya ang maaaring makuha ng isang daluyan ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pag-alam sa koepisyent ng pagsipsip ng tunog. Ipinapakita ng koepisyent na ito kung anong bahagi ng enerhiya ng mga panginginig ng boses ang nasisipsip ng 1 m 2 ng balakid. Ito ay may halaga sa pagitan ng 0 at 1.
Ang yunit ng pagsukat para sa pagsipsip ng tunog ay tinatawag sabin ... Nakuha nito ang pangalan mula sa pangalan ng American physicist Wallace Clement Sabin, tagapagtatag ng architectural acoustics. Ang 1 sabin ay ang enerhiya na hinihigop ng 1 m 2 ng ibabaw, ang koepisyent ng pagsipsip na kung saan ay 1. Iyon ay, ang naturang ibabaw ay dapat na ganap na sumipsip ng lahat ng enerhiya ng sound wave.
Reverberation
Wallace Sabin
Ang pag-aari ng mga materyales na sumipsip ng tunog ay malawakang ginagamit sa arkitektura. Habang nagsasaliksik sa acoustics ng Lecture Hall, bahagi ng bagong itinayong Fogg Museum, napagpasyahan ni Wallace Clement Sabin na mayroong kaugnayan sa pagitan ng laki ng bulwagan, mga kondisyon ng acoustic, ang uri at lugar ng mga materyales na sumisipsip ng tunog. , at oras ng reverberation .
Reverb ay tinatawag na proseso ng pagmuni-muni ng sound wave mula sa mga hadlang at ang unti-unting pagpapahina nito pagkatapos patayin ang pinagmumulan ng tunog. Sa isang nakapaloob na espasyo, ang tunog ay maaaring maipakita nang maraming beses mula sa mga dingding at bagay. Bilang isang resulta, ang iba't ibang mga dayandang ay nabuo, na ang bawat isa ay tunog, kumbaga, sa paghihiwalay. Ang epektong ito ay tinatawag epekto ng reverb .
Ang pinakamahalagang katangian ng isang silid ay oras ng reverberation na pinasok ni Sabin at nakalkula.
saan V - ang dami ng silid,
A - pangkalahatang pagsipsip ng tunog.
saan a i Ay ang sound absorption coefficient ng materyal,
S i - ang lugar ng bawat ibabaw.
Kung ang oras ng reverberation ay mahaba, ang mga tunog ay tila "gumagala" sa bulwagan. Nagsasapawan sila sa isa't isa, nilunod ang pangunahing pinagmumulan ng tunog, at ang bulwagan ay nagiging booming. Sa maikling oras ng reverberation, ang mga pader ay mabilis na sumisipsip ng mga tunog, at sila ay nagiging mapurol. Samakatuwid, ang bawat silid ay dapat magkaroon ng sarili nitong eksaktong pagkalkula.
Batay sa kanyang mga kalkulasyon, inilagay ni Sabin ang mga materyales na sumisipsip ng tunog sa paraang nabawasan ang "echo effect". At ang Boston Symphony Hall, kung saan siya ay isang acoustic consultant, ay itinuturing pa rin na isa sa mga pinakamahusay na bulwagan sa mundo.
Ang tunog ay isa sa mga bahagi ng ating buhay, at naririnig ito ng isang tao saanman. Upang isaalang-alang ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang mas detalyado, kailangan mo munang maunawaan ang konsepto mismo. Upang gawin ito, kailangan mong sumangguni sa encyclopedia, kung saan nakasulat na "ang tunog ay nababanat na mga alon na nagpapalaganap sa isang nababanat na daluyan at lumikha ng mga mekanikal na panginginig ng boses dito." Sa mas simpleng mga termino, ito ay mga naririnig na vibrations sa anumang kapaligiran. Ang mga pangunahing katangian ng tunog ay nakasalalay sa kung ano ito. Una sa lahat, ang bilis ng pagpapalaganap, halimbawa, sa tubig ay naiiba sa isa pang daluyan.
Ang anumang tunog analogue ay may ilang mga katangian (pisikal na katangian) at mga katangian (pagsalamin ng mga palatandaang ito sa mga sensasyon ng tao). Halimbawa, tagal-tagal, frequency-pitch, komposisyon-timbre, at iba pa.
Ang bilis ng tunog sa tubig ay mas mataas kaysa, sabihin, sa hangin. Dahil dito, mas mabilis itong kumakalat at mas malayo ang naririnig. Nangyayari ito dahil sa mataas na molecular density ng aquatic environment. Ito ay 800 beses na mas siksik kaysa sa hangin at bakal. Ito ay sumusunod na ang pagpapalaganap ng tunog ay higit na nakasalalay sa kapaligiran. Lumiko tayo sa mga partikular na numero. Kaya, ang bilis ng tunog sa tubig ay 1430 m / s, sa hangin - 331.5 m / s.
Ang tunog na may mababang dalas, gaya ng ingay na ginawa ng makina ng tumatakbong barko, ay palaging naririnig nang mas maaga nang kaunti kaysa sa nakikita ng barko. Ang bilis nito ay nakasalalay sa ilang bagay. Kung ang temperatura ng tubig ay tumaas, kung gayon, natural, ang bilis ng tunog sa tubig ay tumataas. Ang parehong bagay ay nangyayari sa pagtaas ng kaasinan ng tubig at presyon, na tumataas sa pagtaas ng lalim ng katawan ng tubig. Ang isang espesyal na papel sa bilis ay maaaring i-play sa pamamagitan ng isang kababalaghan bilang thermocline. Ito ang mga lugar kung saan nagtatagpo ang mga layer ng tubig sa iba't ibang temperatura.
Gayundin sa mga naturang lugar ay naiiba ito (dahil sa pagkakaiba sa temperatura). At kapag ang mga alon ng tunog ay dumaan sa gayong mga layer ng iba't ibang density, nawawala ang karamihan sa kanilang lakas. Ang pagkakaroon ng bumangga sa thermocline, ang sound wave ay bahagyang, at kung minsan ay ganap, na sinasalamin (ang antas ng pagmuni-muni ay nakasalalay sa anggulo kung saan bumabagsak ang tunog), pagkatapos nito, sa kabilang panig ng lugar na ito, isang shadow zone ay nabuo. Kung isasaalang-alang natin ang isang halimbawa, kapag ang isang mapagkukunan ng tunog ay matatagpuan sa isang puwang ng tubig sa itaas ng thermocline, kung gayon kahit na sa ibaba ay hindi lamang mahirap marinig ang isang bagay, ngunit halos imposible.
Ang mga lumalabas sa ibabaw ay hindi kailanman maririnig sa tubig mismo. At kabaligtaran ang nangyayari kapag nasa ilalim ng layer ng tubig: sa itaas nito, hindi ito tunog. Ang mga modernong maninisid ay isang kapansin-pansing halimbawa nito. Ang kanilang pandinig ay lubhang nabawasan dahil sa ang katunayan na ang tubig ay nakakaapekto at ang mataas na bilis ng tunog sa tubig ay binabawasan ang kalidad ng pagtukoy sa direksyon kung saan siya gumagalaw. Pinapabagal nito ang stereophonic na kakayahan upang madama ang tunog.
Sa ilalim ng layer ng tubig, pumapasok sila sa tainga ng tao higit sa lahat sa pamamagitan ng mga buto ng cranium ng ulo, at hindi, tulad ng sa atmospera, sa pamamagitan ng eardrums. Ang resulta ng prosesong ito ay ang pang-unawa nito nang sabay-sabay sa magkabilang tainga. Hindi kayang makilala ng utak ng tao sa oras na ito ang mga lugar kung saan nagmumula ang mga signal, at kung anong intensity. Ang resulta ay ang paglitaw ng kamalayan na ang tunog ay tila gumulong mula sa lahat ng panig sa parehong oras, bagaman ito ay malayo sa kaso.
Bilang karagdagan sa itaas, ang mga sound wave sa tubig ay may mga katangian tulad ng pagsipsip, pagkakaiba-iba at pagkalat. Ang una ay kapag ang puwersa ng tunog sa tubig-alat ay unti-unting nawawala dahil sa friction ng daluyan ng tubig at mga asin sa loob nito. Ang divergence ay makikita sa layo ng tunog mula sa pinanggalingan nito. Tila natutunaw ito sa espasyo tulad ng liwanag, at bilang isang resulta, ang intensity nito ay bumaba nang malaki. At ang mga oscillations ay ganap na nawawala dahil sa pagkalat sa lahat ng uri ng mga hadlang, inhomogeneities ng medium.
Ang tunog ay nasisipsip sa tubig nang daan-daang beses na mas mababa kaysa sa hangin. Gayunpaman, ang audibility sa aquatic na kapaligiran ay mas malala kaysa sa kapaligiran. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaibang pang-unawa ng tao sa tunog. Sa hangin, ang tunog ay nakikita sa dalawang paraan: ang paghahatid ng mga panginginig ng hangin sa eardrum ng mga tainga (air conduction) at ang tinatawag na bone conduction, kapag ang mga sound vibrations ay nakikita at ipinapadala sa hearing aid ng mga buto ng bungo. .
Depende sa uri ng kagamitan sa pagsisid, nakikita ng maninisid ang tunog sa tubig na may nangingibabaw na air o bone conduction. Ang pagkakaroon ng isang volumetric na helmet na puno ng hangin ay ginagawang posible upang malasahan ang tunog sa pamamagitan ng air conduction. Gayunpaman, sa kasong ito, ang isang makabuluhang pagkawala ng enerhiya ng tunog ay hindi maiiwasan bilang isang resulta ng pagmuni-muni ng tunog mula sa ibabaw ng helmet.
Kapag bumababa nang walang kagamitan o sa kagamitan na may mahigpit na helmet, nangingibabaw ang pagpapadaloy ng buto.
Ang isang tampok ng sound perception sa ilalim ng tubig ay ang pagkawala ng kakayahang matukoy ang direksyon patungo sa pinagmulan ng tunog. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga organo ng pandinig ng tao ay inangkop sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa hangin at tinutukoy ang direksyon sa pinagmumulan ng tunog dahil sa pagkakaiba sa oras ng pagdating ng signal ng tunog at ang relatibong antas ng presyur ng tunog na napagtanto. sa bawat tainga. Salamat sa aparato ng auricle, ang isang tao sa hangin ay maaaring matukoy kung saan ang pinagmulan ng tunog - sa harap o sa likod, kahit na may isang tainga. Iba ang nangyayari sa tubig. Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa tubig ay 4.5 beses na mas mataas kaysa sa hangin. Samakatuwid, ang pagkakaiba sa oras ng pagtanggap ng signal ng tunog ng bawat tainga ay nagiging napakaliit na halos imposible upang matukoy ang mga direksyon sa pinagmulan ng tunog.
Kapag gumagamit ng matigas na helmet bilang bahagi ng kagamitan, ang posibilidad na matukoy ang direksyon patungo sa pinagmumulan ng tunog ay ganap na hindi kasama.
Biological na epekto ng mga gas sa katawan ng tao
Ang tanong ng biological na epekto ng mga gas ay hindi nagkataon at dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng palitan ng gas sa panahon ng paghinga ng tao sa ilalim ng normal na mga kondisyon at ang tinatawag na hyperbaric (i.e., sa ilalim ng tumaas na presyon) ay naiiba nang malaki.
Ito ay kilala na ang ordinaryong hangin sa atmospera kung saan tayo huminga ay hindi angkop para sa paghinga ng mga piloto sa mga flight sa mataas na altitude. Nakahanap din ito ng limitadong paggamit para sa paghinga ng mga maninisid. Kapag bumababa sa lalim ng higit sa 60 m, ito ay pinalitan ng mga espesyal na halo ng gas.
Isaalang-alang natin ang mga pangunahing katangian ng mga gas, na, kapwa sa dalisay na anyo at sa isang halo sa iba, ay ginagamit para sa paghinga ng mga iba't iba.
Sa pamamagitan ng komposisyon nito, ang hangin ay pinaghalong iba't ibang mga gas. Ang mga pangunahing bahagi ng hangin ay: oxygen - 20.9%, nitrogen - 78.1%, carbon dioxide - 0.03%. Bilang karagdagan, ang hangin ay naglalaman sa maliit na dami: argon, hydrogen, helium, neon, at singaw ng tubig.
Ang mga gas na bumubuo sa atmospera, ayon sa epekto nito sa katawan ng tao, ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: oxygen - ay patuloy na natupok upang "suportahan ang lahat ng mga proseso ng buhay; nitrogen, helium, argon, atbp. - huwag lumahok sa gas exchange; carbon dioxide - sa isang mas mataas na konsentrasyon para sa katawan ay nakakapinsala.
Oxygen(O2) ay isang walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas na may density na 1.43 kg / m3. Ito ay may malaking kahalagahan para sa mga tao bilang isang kalahok sa lahat ng mga proseso ng oxidative sa katawan. Sa proseso ng paghinga, ang oxygen sa baga ay pinagsama sa hemoglobin ng dugo at dinadala sa buong katawan, kung saan ito ay patuloy na natupok ng mga selula at tisyu. Ang pagkagambala sa supply o kahit na pagbaba sa supply nito sa mga tisyu ay nagdudulot ng gutom sa oxygen, na sinamahan ng pagkawala ng kamalayan, at sa mga malubhang kaso - pagtigil ng mahahalagang aktibidad. Ang kundisyong ito ay maaaring mangyari kapag ang nilalaman ng oxygen sa inhaled air ay bumaba sa normal na presyon sa ibaba 18.5%. Sa kabilang banda, na may pagtaas sa nilalaman ng oxygen sa inhaled mixture o kapag humihinga sa ilalim ng presyon, na labis sa pinapayagan, ang oxygen ay nagpapakita ng mga nakakalason na katangian - nangyayari ang pagkalason sa oxygen.
Nitrogen(N) - walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas na may density na 1.25 kg / m3, ay ang pangunahing bahagi ng hangin sa atmospera sa pamamagitan ng dami at masa. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay physiologically neutral, hindi nakikibahagi sa metabolismo. Gayunpaman, habang tumataas ang presyon kasabay ng pagtaas ng lalim ng paglubog ng maninisid, humihinto ang nitrogen sa pagiging neutral at sa lalim ng 60 at higit pang metro ay nagpapakita ng mga binibigkas na narcotic properties.
Carbon dioxide(CO2) ay isang walang kulay na gas na may maasim na lasa. Ito ay 1.5 beses na mas mabigat kaysa sa hangin (density 1.98 kg / m3), at samakatuwid ay maaaring maipon sa mas mababang mga bahagi ng sarado at mahinang maaliwalas na mga silid.
Ang carbon dioxide ay nabuo sa mga tisyu bilang isang pangwakas na produkto ng mga proseso ng oxidative. Ang isang tiyak na halaga ng gas na ito ay palaging naroroon sa katawan at nakikilahok sa regulasyon ng paghinga, at ang labis ay dinadala ng dugo sa mga baga at inalis kasama ng hangin na ibinuga. Ang dami ng carbon dioxide na ibinubuga ng isang tao ay higit sa lahat ay nakasalalay sa antas ng pisikal na aktibidad at ang functional na estado ng katawan. Sa madalas, malalim na paghinga (hyperventilation), bumababa ang nilalaman ng carbon dioxide sa katawan, na maaaring humantong sa respiratory arrest (apnea) at maging sa pagkawala ng malay. Sa kabilang banda, ang pagtaas ng nilalaman nito sa pinaghalong respiratory na higit sa pinapayagan ay humahantong sa pagkalason.
Sa iba pang mga gas na bumubuo sa hangin, ang pinakamalaking paggamit sa mga diver ay natanggap helium(Hindi). Ito ay isang inert, walang amoy at walang lasa na gas. Ang pagkakaroon ng mababang density (mga 0.18 kg / m3) at isang makabuluhang mas mababang kapasidad na magdulot ng mga narcotic effect sa mataas na presyon, ito ay malawakang ginagamit bilang isang nitrogen substitute para sa paghahanda ng mga artipisyal na paghahalo ng paghinga sa panahon ng pagbaba hanggang sa malalim.
Gayunpaman, ang paggamit ng helium sa mga halo ng paghinga ay humahantong sa iba pang hindi kanais-nais na mga phenomena. Ang mataas na thermal conductivity nito at, dahil dito, ang pagtaas ng heat transfer mula sa katawan ay nangangailangan ng mas mataas na thermal protection o aktibong pag-init ng mga diver.
Presyon ng hangin... Nabatid na ang kapaligiran sa paligid natin ay may masa at nagbibigay ng presyon sa ibabaw ng mundo at lahat ng bagay dito. Ang presyon ng atmospera na sinusukat sa antas ng dagat ay balanse sa mga tubo na may cross section na G cm2 sa pamamagitan ng isang haligi ng mercury na 760 mm ang taas o tubig na 10.33 m ang taas. Kung titimbangin natin ang mercury o tubig na ito, ang kanilang masa ay magiging katumbas ng 1.033 kg. Nangangahulugan ito na "ang normal na presyon ng atmospera ay 1.033 kgf / cm2, na sa sistema ng SI ay katumbas ng 103.3 kPa *. (* Sa sistema ng SI, ang yunit ng presyon ay pascal (Pa). = 105 Pa = 102 kPa = = * 0.1 MPa.).
Gayunpaman, sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon ng diving, hindi maginhawang gumamit ng mga tumpak na yunit ng pagsukat. Samakatuwid, ang pressure unit ay itinuturing na isang presyon ayon sa bilang na katumbas ng 1 kgf / cm2, na tinatawag na isang teknikal na kapaligiran (at). Ang isang teknikal na kapaligiran ay tumutugma sa isang presyon ng 10 m na haligi ng tubig.
Habang tumataas ang presyon, ang hangin ay madaling na-compress, na nagpapababa ng volume sa proporsyon sa presyon. Ang compressed air pressure ay sinusukat sa pamamagitan ng pressure gauge, na nagpapakita labis na presyon , ibig sabihin, presyon sa itaas ng atmospera... Ang yunit ng gauge pressure ay ipinahiwatig ng ati. Tinatawag ang kabuuan ng overpressure at atmospheric pressure ganap na presyon(ata).
Sa ordinaryong mga kondisyon ng terrestrial, ang hangin mula sa lahat ng panig ay pantay na pumipindot sa isang tao. Isinasaalang-alang na ang ibabaw ng katawan ng tao ay nasa average na 1.7-1.8 m2, ang puwersa ng presyon ng hangin na bumabagsak dito ay 17-18 thousand kgf (17-18 tf). Gayunpaman, hindi nararamdaman ng isang tao ang presyur na ito, dahil ang kanyang katawan ay 70% na binubuo ng halos hindi mapipigil na mga likido, at sa mga panloob na cavity - ang mga baga, gitnang tainga, atbp. - ito ay balanse ng counterpressure ng hangin na matatagpuan doon at nakikipag-usap. kasama ang kapaligiran.
Kapag inilubog sa tubig, ang isang tao ay nalantad sa labis na presyon ng isang haligi ng tubig sa itaas niya, na tumataas ng 1 atti bawat 10 mA na pagbabago sa presyon ay maaaring magdulot ng pananakit at pagpisil, upang maiwasan kung saan ang maninisid ay dapat bigyan ng hanging humihinga sa isang presyon na katumbas ng absolute pressure na kapaligiran.
Dahil kailangang harapin ng mga diver ang mga pinaghalong compressed air o gas, angkop na alalahanin ang mga pangunahing batas na namamahala sa kanila at magbigay ng ilang mga formula na kinakailangan para sa mga praktikal na kalkulasyon.
Ang hangin, tulad ng ibang mga tunay na gas at pinaghalong gas, na may tiyak na pagtatantya ay sumusunod sa mga pisikal na batas na talagang totoo para sa mga ideal na gas.
KAGAMITAN SA DIVING
Ang kagamitan sa pagsisid ay isang hanay ng mga device at produkto na isinusuot ng isang maninisid upang matiyak ang buhay at trabaho sa kapaligiran ng tubig sa isang takdang panahon.
Ang mga kagamitan sa pagsisid ay nakakatugon sa layunin nito kung makapagbibigay ito ng:
paghinga ng isang tao habang nagsasagawa ng trabaho sa ilalim ng tubig;
pagkakabukod at thermal proteksyon laban sa pagkakalantad sa malamig na tubig;
sapat na kadaliang kumilos at matatag na posisyon sa ilalim ng tubig;
kaligtasan kapag diving, pagpunta sa ibabaw at sa panahon ng trabaho;
maaasahang koneksyon sa ibabaw.
Depende sa mga gawaing dapat lutasin, ang mga kagamitan sa diving ay nahahati:
sa mga tuntunin ng lalim ng paggamit - para sa mga kagamitan para sa mababaw (katamtamang) lalim at malalim na tubig;
ayon sa paraan ng pagbibigay ng breathing gas mixture - para sa autonomous at hose-type;
sa pamamagitan ng paraan ng thermal protection - para sa mga kagamitan na may passive thermal protection, electrically at water-heated;
sa pamamagitan ng paraan ng paghihiwalay - para sa mga kagamitan na may water-gas-tight diving suit "dry" type at permeable "wet" type.
Ang pinaka kumpletong larawan ng mga functional na tampok ng pagpapatakbo ng mga kagamitan sa diving ay ibinibigay sa pamamagitan ng pag-uuri nito ayon sa paraan ng pagpapanatili ng komposisyon ng pinaghalong gas na kinakailangan para sa paghinga. Ang kagamitan ay nakikilala dito:
maaliwalas;
na may bukas na pattern ng paghinga;
na may semi-closed na pattern ng paghinga;
na may closed breathing circuit.
Ang tunog ay nagpapalaganap sa pamamagitan ng mga sound wave. Ang mga alon na ito ay dumadaan hindi lamang sa mga gas at likido, kundi pati na rin sa mga solido. Ang pagkilos ng anumang mga alon ay pangunahin sa paglipat ng enerhiya. Sa kaso ng tunog, ang transportasyon ay nasa anyo ng mga minutong paggalaw sa antas ng molekular.
Sa mga gas at likido, inililipat ng sound wave ang mga molekula sa direksyon ng paggalaw nito, iyon ay, sa direksyon ng wavelength. Sa mga solido, ang mga tunog na panginginig ng boses ng mga molekula ay maaari ding mangyari sa direksyong patayo sa alon.
Ang mga sound wave ay naglalakbay mula sa kanilang mga pinagmumulan sa lahat ng direksyon, tulad ng ipinapakita sa figure sa kanan, na nagpapakita ng isang metal na kampana na pana-panahong bumabangga sa dila nito. Ang mga mekanikal na banggaan na ito ay nagiging sanhi ng pag-vibrate ng kampana. Ang enerhiya ng panginginig ng boses ay ipinapaalam sa mga molekula ng nakapaligid na hangin, at sila ay itinulak pabalik mula sa kampana. Bilang isang resulta, ang presyon sa layer ng hangin na katabi ng kampana ay tumataas, na pagkatapos ay kumakalat sa mga alon sa lahat ng direksyon mula sa pinagmulan.
Ang bilis ng tunog ay hindi nakasalalay sa lakas ng tunog o tono. Ang lahat ng tunog mula sa radyo sa silid, malakas man o tahimik, mataas ang tono o mababa, ay sabay-sabay na nakakarating sa nakikinig.
Ang bilis ng tunog ay depende sa uri ng daluyan kung saan ito nagpapalaganap at sa temperatura nito. Sa mga gas, ang mga sound wave ay mabagal na naglalakbay dahil ang kanilang bihirang molekular na istraktura ay mahinang pumipigil sa compression. Sa mga likido, ang bilis ng pagtaas ng tunog, at sa mga solido ito ay nagiging mas mabilis, tulad ng ipinapakita sa diagram sa ibaba sa metro bawat segundo (m / s).
Daanan ng alon
Ang mga sound wave ay kumakalat sa hangin sa parehong paraan tulad ng ipinapakita sa mga diagram sa kanan. Ang mga wave front ay gumagalaw mula sa pinagmulan sa isang tiyak na distansya mula sa isa't isa, na tinutukoy ng dalas ng mga vibrations ng kampana. Ang dalas ng isang sound wave ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagbibilang ng bilang ng mga wavefront na dumaan sa isang naibigay na punto sa bawat yunit ng oras.
Ang harap ng sound wave ay lumalayo sa vibrating bell.
Sa pantay na pinainit na hangin, ang tunog ay nagpapalaganap sa isang pare-parehong bilis.
Ang pangalawang harap ay sumusunod sa una sa layo na katumbas ng haba ng daluyong.
Pinakamalakas ang tunog malapit sa pinanggalingan.
Graphic na representasyon ng isang invisible wave
Tunog na tunog ng kalaliman
Ang isang sonar beam ng sound wave ay madaling dumaan sa tubig ng karagatan. Ang Sonar ay batay sa katotohanan na ang mga sound wave ay tumatalbog sa sahig ng karagatan; ang instrumento na ito ay karaniwang ginagamit upang matukoy ang mga tampok ng lunas sa ilalim ng tubig.
Mga nababanat na solido
Ang tunog ay nagpapalaganap sa isang kahoy na plato. Ang mga molekula ng karamihan sa mga solido ay nakagapos sa isang nababanat na spatial na sala-sala, na hindi maganda ang pagkaka-compress at sa parehong oras ay nagpapabilis sa pagpasa ng mga sound wave.
Mga kawili-wiling katotohanan: saan mas mabilis na naglalakbay ang tunog?
Sa panahon ng bagyo, isang kidlat ang unang makikita at pagkaraan lamang ng ilang sandali ay maririnig ang kulog. Ang pagkaantala na ito ay lumitaw dahil sa katotohanan na ang bilis ng tunog sa hangin ay mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag na nagmumula sa kidlat. Nakaka-curious na alalahanin kung saang kapaligiran ang tunog ang pinakamabilis na nagpapalaganap, at kung saan hindi ito lumalaganap?
Ang mga eksperimento at teoretikal na kalkulasyon ng bilis ng tunog sa hangin ay isinagawa mula pa noong ika-17 siglo, ngunit pagkaraan lamang ng dalawang siglo, ang Pranses na siyentipiko na si Pierre-Simon de Laplace ay naghinuha ng panghuling pormula para sa pagpapasiya nito. Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa temperatura: sa pagtaas ng temperatura ng hangin, tumataas ito, at sa pagbaba, bumababa ito. Sa 0 ° ang bilis ng tunog ay 331 m / s (1192 km / h), sa + 20 ° ito ay 343 m / s (1235 km / h).
Ang bilis ng tunog sa mga likido ay karaniwang mas malaki kaysa sa bilis ng tunog sa hangin. Ang mga eksperimento sa pagtukoy ng bilis ay unang isinagawa sa Lake Geneva noong 1826. Sumakay ang dalawang physicist sa mga bangka at naglakbay ng 14 km. Sa isang bangka, sinunog ang pulbura at sabay na tumama sa isang kampana, ibinaba sa tubig. Ang tunog ng kampana sa tulong ng isang espesyal na busina, na ibinaba din sa tubig, ay nahuli sa isa pang bangka. Ang agwat ng oras sa pagitan ng isang flash ng liwanag at ang pagdating ng isang sound signal ay ginamit upang matukoy ang bilis ng tunog sa tubig. Sa temperatura na + 8 °, ito ay naging humigit-kumulang 1440 m / s. Ang mga taong nagtatrabaho sa mga istruktura sa ilalim ng dagat ay nagpapatunay na ang mga tunog sa baybayin ay malinaw na maririnig sa ilalim ng tubig, at alam ng mga mangingisda na ang mga isda ay lumalangoy palayo sa kaunting kahina-hinalang ingay sa baybayin.
Ang bilis ng tunog sa mga solido ay mas malaki kaysa sa mga likido at gas. Halimbawa, kung ilalagay mo ang iyong tainga sa isang riles, pagkatapos ay pagkatapos na tamaan ang kabilang dulo ng riles, ang isang tao ay makakarinig ng dalawang tunog. Ang isa sa kanila ay "darating" sa tainga sa riles, ang isa pa - sa pamamagitan ng hangin. Ang lupa ay may magandang sound conductivity. Samakatuwid, noong sinaunang panahon, sa panahon ng pagkubkob, ang "mga tagapakinig" ay inilagay sa mga pader ng kuta, na, sa pamamagitan ng tunog na ipinadala ng lupa, ay maaaring matukoy kung ang kaaway ay naghuhukay sa mga pader o hindi, ang mga kabalyerya ay nagmamadali o hindi. Sa pamamagitan ng paraan, salamat dito, ang mga taong nawalan ng pandinig ay minsan ay nakakasayaw sa musika na umabot sa kanilang mga auditory nerves hindi sa pamamagitan ng hangin at panlabas na tainga, ngunit sa pamamagitan ng sahig at buto.
Ang bilis ng tunog ay ang bilis ng pagpapalaganap ng mga nababanat na alon sa isang daluyan pareho sa paayon (sa mga gas, likido o solid) at sa transverse, paggugupit (sa solids), ay tinutukoy ng pagkalastiko at density ng daluyan. Ang bilis ng tunog sa mga solido ay mas malaki kaysa sa mga likido. Sa mga likido, kabilang ang tubig, ang tunog ay naglalakbay nang higit sa 4 na beses na mas mabilis kaysa sa hangin. Ang bilis ng tunog sa mga gas ay nakasalalay sa temperatura ng daluyan, sa mga solong kristal - sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon.