Шум



         

Воздух, волны, звук - часть 10


Если источник приближается к вам со скоростью, предположим, 34,4 м/с, длина звуковой волны уменьшится на 10 %. За 1 с до вас будет доходить на 10 % больше звуковых волн, и, следовательно, вы услышите звук частотой 110 Гц; если источник звука с такой же скоростью удаляется, до вас дойдет на 10 % меньше звуковых волн и вы услышите звук частотой 90 Гц[9]. Это явление называют эффектом Доплера, оно играет большую роль, в частности в астрономии, где по «смещению Доплера» в электромагнитном спектре звезд измеряют скорости их движения.

Мы должны познакомиться с еще одним очень важным свойством звуковой волны — ее формой. Вернемся к волнистой линии, то есть к графику распределения звукового давления в какой-то определенный момент в точках, расположенных последовательно вдоль направления движения волны, или в фиксированной точке в последовательные моменты времени. Рассмотрим звук постоянной частоты, например 1000 Гц. Что за график мы получим? Разделив скорость звука на частоту, можно определить длину волны, а мы уже знаем, что звук одной частоты состоит из правильных чередований сгущений и разрежений. Какую же форму имеет волна во всем интервале? Будем искать простейшую форму повторяющегося движения. Первое, что приходит в голову, — это вращение, но оно не разрешит стоящей перед нами задачи: движение по кругу не применимо к движению частиц вперед-назад по прямой линии. А может все-таки применимо? Если вращать гирьку, подвешенную на веревке, и смотреть на нее сбоку, мы увидим не вращение гирьки, а только ее движение вверх и вниз. Глядя таким образом, мы обнаружим, что смещение гирьки от центра изменяется как синус угла, описываемого веревкой. Такое движение называют «синусоидальным»: этим указывают, что оно изменяется подобно тригонометрической функции — синусу.

Синусоидальное движение чаще называют простым гармоническим движением (ПГД), и звуковая волна, испускаемая источником, совершающим колебания типа ПГД, является самым чистым звуком из возможных и единственным видом волны одной — единственной частоты.


Содержание  Назад  Вперед