1. A K U S T I K A Svjetlost je jedino što vidimo,
Zvuk je jedino što čujemo.
A K U S T I K A
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

2. Longitudinalni val – koncept
Promjene tlaka
Doc.dr.sc. Marta-Žuvić Butorac, nastupno predavanje, 2007
Oscilacije tlaka vrlo male, npr. za ljudski govor amplituda tlaka je 0,03 Pa
(za poredbu, atmosferski tlak je Pa)
Uho je vrlo osjetljiv instrument !

3. ZVUK ULTRAZVUK INFRAZVUK vibracija koja se širi kroz sredstvo
- zvukom smatramo vibracije, složene od frekvencija koje
je sposobno detektirati ljudsko uho: 16 Hz – Hz
(pas čuje i frekevencije više od 20 kHz)
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
ULTRAZVUK
INFRAZVUK

4. Zvuk
Ton Šum
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

5. - zvuk koji nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora
Ton
- zvuk koji nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora
određenom (stalnom) frekvencijom
Glazbeni ton
više tonova različitih frekevencija u kojima jedna prevladava
(intenzitetom) te je zovemo OSNOVNA FREKVENCIJA
GLAZBENOG TONA
ostale zovemo viši harmonici i određuju BOJU TONA
glazbeni ton određuju frekvencija, amplituda, boja i trajanje
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

6. Grafički prikaz tona y yo2 yo
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 no n
spektar tona
slika tona

7. Šum - zvuk koji nastaje nepravilnim titranjem zvučnog
izvora pri čemu se frekvencija stalno mijenja
- aperiodični val
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

8. koeficijent stlačivosti sredstva
Brzina zvuka
.. je brzina širenja zvučnog vala u sredstvu.
ovisi o elastičnosti i gustoći medija
za suhi zrak pri temperaturi od 20 °C iznosi 343 m/s (1235 km/h)
Opća relacija
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 v
gustoća
koeficijent stlačivosti sredstva
(obrnuto razmjeran modulu elastičnosti)

9. v T temperatura brzina zvuka ρ gustoća
Effect of temperature
   in °C
c in m·s-1
ρ in kg·m-3
Z in N·s·m-3
−10
325.2
1.342
436.1 −5
328.3
1.317
432.0
331.3
1.292
428.4 +5
334.3
1.269
424.3
+10
337.3
1.247
420.6
+15
340.3
1.225
416.8
+20
343.2
1.204
413.2
+25
346.1
1.184
409.8
+30
349.0
1.165
406.3
Utjecaj temperature T/ c/ v/
r /
Z /
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
T temperatura
brzina zvuka
ρ gustoća
Z tzv. akustička impedancija (Z=ρ·c) v

10. Promjene brzine zvuka s visinom
Visina
Temperatura
m·s-1
km·h-1
Razina mora
15 °C
340
1225
11 000 m − 20 000 m
visina leta komercijalnih letova i
prve supersonične letjelice
−57 °C
295
1062
29 000 m (letjelica X-43A)
−48 °C
301
1083
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
standardni atmosferski uvjeti

11. Brzina zvuka u plinovima
Plin pri 0oC
v/ ms-1
Zrak
331
CO2
343
Kisik
316
Helij
965
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 v

12. Brzina zvuka u tekućinama
U morskoj vodi oko m/s
dubina / km
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
Eho sonder
Podvodna akustika ili hidroakustika
Akustička oceanografija
brzina zvuka / ms-1
Pacifik, sjeverni Havaji, ovisnost brzine zvuka o dubini mora

13. v krutine > v tekućine > v plin
Brzina zvuka u krutinama
krutine
v/ ms-1
Bakar
5010
Pyrex staklo
5640
Olovo
1960
Čelik
5960
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
Općenito vrijedi
v krutine > v tekućine > v plin

14. Zvučni val nosi energiju koja može obaviti rad.
Intenzitet zvuka
Zvučni val nosi energiju koja može obaviti rad.
Snaga zvuka P – energija koju zvučni val prenese u 1 s
Intenzitet zvuka I – snaga zvuka P koji upada okomito
na površinu A, podijeljena površinom
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
I = P / A (Wm-2)
Prag čujnosti
– najmanji intenzitet zvuka kojeg može čuti ljudsko uho
- za ton frekvencije 1 kHz iznosi oko Wm-2

15. MJERNE JEDINICE ZA POREDBU JAČINE ZVUKA
Bel (B)
.. je dekadski logaritam omjera dviju istovrsnih veličina
P1 i P2 koje su razmjerne snazi ili energiji:
                                   
Jedan bel (B) je razina veličine L pri kojoj je omjer P1/P2 jednak 10.
Decibel (dB)
               
izražen jedinicom bel
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

16. MJERNE JEDINICE ZA POREDBU JAČINE ZVUKA
Poredba intenziteta
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
Što je intenzitet zvuka od 0 decibela?
Zbog log x = 0 za x =1, L = 0 znači da I1 = I2
Mjeri se u odnosu na neki referentni zvuk, obično prag čujnosti

17. Intenzitet Razina intenziteta
I / Wm-2
Razina intenziteta
L / dB
Prag čujnosti
10-12
Šum lišća
10-11 10
Šapat
10-10 20
Razgovor udaljen 1 m
3,2 · 10-6 65
U automobilu u gradskom prometu
10-4 80
Rock koncert uživo 1
120
Prag bola
130
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
Intentzitet zvuka i razine intenziteta zvuka određene relativno
s obzirom na prag čujnosti