Watu wengi wanataka kupata majibu ya maswali kuhusu matukio ya sauti ni nini, jinsi na wapi yanatoka. Je! sauti zingine hutofautianaje na zingine? Kwa nini tunawasikia?
Leo tutaangalia sehemu ya fizikia inayochunguza matukio ya sauti. Sehemu hii inaitwa acoustics.
Kutetemeka ndio chanzo cha sauti zote kwenye sayari hii
Tukisikia aina fulani ya kelele, basi kiakili tunaweza kufikiria chanzo hiki kinachoifanya. Kwa hivyo, tukiiangalia, hapo tutaona ni nini kinachobadilika. Tunapozungumza, nyuzi za sauti hutetemeka ndani ya mwili wetu. Kwa hivyo, tunasikia sauti yetu wenyewe. Tunazingatia na kusikia mifano ya matukio ya sauti katika fizikia kila siku.
Usuli wa kihistoria
Husoma fizikia ya matukio ya sauti tangu zamani. Wenzi wetu wa milele katika maisha ni kelele na sauti. Kuna mitetemo ya kelele ambayo ni ya kupendeza kwetu, wakati wengine hutuudhi. Kutoka kwa maneno haya, tunaweza kuhitimisha kuwa sauti na matukio ya sauti huathiri ufahamu na ustawi wa mtu kwa njia tofauti. Inajulikana kuwa kelele zingine zinaweza kumfanya mtu awe wazimu, lakini kuna sauti ambazouwezo wa kutibu ugonjwa wowote ndani ya mtu. Ugunduzi huu wote ulifanywa na mwanadamu kabla ya zama zetu. Baadaye kidogo utajifunza matukio ya sauti ni nini. Kwa sasa, hebu tuzungumze kuhusu uvumbuzi katika uwanja wa acoustics.
Taarabu za kale
Mapadri wa mahekalu ya Misri ya Kale waliona uponyaji wa ajabu wa sauti kwa mtu. Kwa kawaida, walitumia jambo hili kwa madhumuni ya kidini. Sasa likizo za kitamaduni za Wamisri hazikuwa na kwaya na nyimbo. Baadaye kidogo, muziki na sauti zilisikika katika makanisa ya Wakristo. Wahindi walikuwa wa kwanza kupata ustadi wa hali ya juu wa muziki. Huko nyuma katika nyakati hizo za mbali, waliunda na kutumia nukuu za muziki kwa bidii. Wahindi walijalia kila noti kuwa na maana fulani. Noti ya mwisho ya mizani, "Ne", iliashiria huzuni, noti "Pa" iliashiria furaha.
Pythagoras - baba wa acoustics
Tangu zamani, watu wamejaribu kusoma matukio ya sauti. Kwa mfano, mwanahisabati wa kale wa Uigiriki na mwanafalsafa Pythagoras, aliyeishi karibu miaka elfu 2.5 iliyopita, alifanya majaribio mbalimbali kwa sauti. Shukrani kwa uvumbuzi wake, alithibitisha kuwa sauti ya chini ya vyombo ni asili tu kwa wale ambao wana nyuzi ndefu. Wakati kamba imepunguzwa kwa nusu, sauti huinuka kwa oktava moja. Shukrani kwa hitimisho hili la Pythagoras, msingi uliwekwa katika tawi la fizikia - acoustics. Vifaa vya kwanza vya acoustic viliundwa na Wagiriki, ambao waliishi katika enzi ya zamani. Walizitumia kwenye kumbi za sinema. Vifaa hivi vilikuwa katika mfumo wa pembe ndogo ambazo waigizaji waliingiza kwenye mask yao ilikukuza sauti. Kwa njia, jambo la kunong'ona kwa sanamu za miungu katika Misri ya Kale lilivutia sana.
Renaissance na Nyakati za Kisasa
Kwa karne nyingi, matukio ya sauti yameendelea kuchunguzwa. Kwa mfano, hata mchoraji Leonardo da Vinci alikuwa akijishughulisha na acoustics. Katika maandishi yake, alitengeneza kanuni ya uhuru wa mawimbi ya sauti kutoka kwa vyanzo mbalimbali. Baada ya miaka 400 nchini Ufaransa katika Chuo cha Sayansi cha Paris, Joseph Saver alichapisha "Memoirs on Acoustics". Kisha Newton alisoma kazi ya Saver. Kulingana na matokeo na hitimisho lake, alianzisha hesabu ya urefu wa wimbi la sauti. Newton alifikia hitimisho kwamba urefu wa wimbi la wimbi la sauti ni mara mbili ya bomba linalotoa sauti hii tena.
Ufafanuzi wa sauti
Nini hurejelea matukio ya sauti? Wacha tuendelee kwenye ufafanuzi wa neno "sauti". Hizi ni mitikisiko ya kimitambo ambayo huenea katika vyombo vya habari vya elastic kama vile gesi, vimiminiko na vitu vikali. Vibrations vile vya mitambo hugunduliwa na viungo vya kusikia, yaani, masikio yetu. Mfano rahisi zaidi ambao utaelezea kiini cha sauti ni kamba ya chombo chochote cha muziki. Inasambaza vibrations kwa chembe za hewa zinazozunguka. Mitetemo hiyo husafiri mbali, na inapofikia sikio, husababisha mtetemo wa sikio. Kwa njia hii tunasikia sauti kwa njia tofauti.
Matukio ya sauti katika asili
Mawimbi ya sauti hayawezi kuonekana. Hata hivyo, unaweza kufikiria jinsi watakavyoonekana. Kwa kufanya hivyo, unahitaji kwenda kwenye maji yoyote ya maji. Ukiachajiwe ndani ya ziwa au bwawa, basi mara ya kwanza utaona unyogovu. Kisha maji huinuka, na kwa sababu hiyo, mawimbi yanaonekana juu ya uso wa hifadhi, ambayo ni alternate depressions na matuta. Wataenea pande zote.
Sehemu katika acoustics
Masuala ya asili na uenezi, pamoja na unyonyaji wa sauti, hushughulikiwa na acoustics. Zaidi ya miaka 10 iliyopita, acoustics ya kimwili imegundua sauti ambazo ziko nje ya mipaka ya kusikia. Wanachunguzwa na ultrasonics. Acoustics ya kiufundi inahusika na michakato ya kupokea, kusambaza na kupokea rekodi za sauti kwa kutumia vifaa vya umeme. Sehemu inayofuata ambayo inasoma uenezi wa sauti katika chumba ni acoustics ya usanifu. Kwa ajili yake, si tu vipimo na maumbo ya chumba ambako sauti inasoma ni muhimu, lakini pia vifaa vinavyofunika kuta na dari za chumba. Acoustics ya muziki husoma asili na asili ya sauti za muziki. Pamoja na sehemu nyingine, pia kuna acoustics ya baharini (hydroacoustics). Imeundwa kusoma matukio ya sauti katika mazingira ya majini. Hydroacoustics ni muhimu kwa ajili ya maendeleo, pamoja na kuundwa kwa vifaa vya sauti vinavyoweza kutumika kwenye manowari. Kuna aina nyingine - acoustics ya anga. Anasoma matukio ya sauti katika angahewa. Acoustics ya kisaikolojia inasimama kulinda viungo vya kusikia. Shukrani kwa hilo, tunajua uwezo wa viungo vyetu, muundo wao na hatua. Aina hii ya acoustics inasoma uundaji wa sauti za viungo vya hotuba. Na aina ya mwisho ni acoustics ya kibaolojia. Anahusika na ultrasound na sonicmawasiliano ya wanyama. Yeye pia husoma njia za eneo zinazotumiwa na wanyama, kwa kuongeza, acoustics ya kibaolojia imeundwa kuchunguza matatizo ya kelele na vibration, ni muhimu ili kupambana na kelele hatari na kuboresha mazingira.
Matukio ya ajabu ya sauti asilia
Kuna maeneo kwenye sayari yetu yanayojulikana kwa hali ya kuvuma. Inaelezewa kuwa hum ya mara kwa mara na ya chini. Chanzo cha sauti hii bado hakijapatikana. Jiji la Talas huko New Mexico lina chanzo cha sauti kisicho cha kawaida. Jambo la kushangaza ni kwamba ni 2% tu ya wakaazi wa eneo hilo wanaosikia sauti hii, wanasema kuwa sauti hiyo inasumbua sana.
Matukio ya ajabu ya sauti asilia
Mojawapo ya sauti inayopendeza zaidi ambayo watu huzingatia sauti ya paka. Wanasayansi bado wanasoma jambo hili. Asili ya sauti hii bado haijulikani. Sio chini ya kushangaza katika asili ni sauti ngumu sana na ndefu ambazo nyangumi wa humpback wa kiume hufanya. Wanasayansi wengi waliamini kuwa hii ilikuwa muhimu ili kuvutia wanawake, lakini tafiti za hivi karibuni zimethibitisha kuwa sauti haivutii wanawake hata kidogo, lakini wanaume.
Kuna idadi kubwa ya sauti katika asili. Tunasikia ngurumo. Katika majira ya baridi, theluji huanguka chini ya miguu yetu. Ukipiga kelele msituni, tutasikia mwangwi. Pia ni mfano wa matukio ya sauti katika asili.
Kwa hivyo, tumezingatia mifano ya matukio ya sauti katika fizikia na asili. Sasa huogopi kazi yoyote ya majaribio.
