- •Справочник для решения задач и выполнения практических занятий Предел
- •Производная. Применение производных для исследования функций
- •Неопределенный интеграл
- •Определенный интеграл
- •Дифференциальные уравнения
- •Теория вероятностей. Математическая статистика
- •Механика Кинематика
- •Равновесие тел. Силы тяготения и силы упругости
- •Колебания и волны
- •Звук и его восприятие человеком
- •Свойства жидкостей. Особенности кровотока
- •Теплота Количество теплоты. Тепловое расширение тел
- •Теплоотдача и терморегуляция
- •Основные законы идеальных газов
- •Реальные газы и пары
- •Абсорбция газов жидкостью
- •Физические процессы в биологических мембранах
- •Электричество и электроника в медицине Электростатика
- •Постоянный ток
- •Волновые свойства света
- •Взаимодействие света с веществом
- •Фотометрия. Зрительное ощущение
- •Квантовая и волновая природа излучения атома
- •Радиоактивность. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом
- •Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений
- •Латинский алфавит
- •2. Греческий алфавит
- •4. Основные физические и математические константы
- •5. Значение функции ф (t) для решения задач на нормальный закон распределения
- •6. Коэффициент Стьюдента
- •Единицы физических величин
- •7. Основные и дополнительные единицы си
- •8. Производные единицы си, имеющие собственные наименования
- •9. Внесистемные единицы физических величин и их соотношение с единицами си
- •10. Связь калорического коэффициента 1 л кислорода с дыхательным коэффициентом
- •11. Объем потребляемого о2 и выделении со2 при окислении 1 г питательного вещества
Звук и его восприятие человеком
Длина звуковой волны λ. связана со скоростью распространения волны V и частотой колебаний ν соотношением:
или λ = VT,
где Т — период колебания.
При переходе звуковой волны из одной среды в другую отношение скорости звука к длине волны остается постоянным, т. е.
,
где V1,λ1 и V2 ,λ2 — соответственно скорости и длины волн в первой и второй средах
По принципу Доплера частота звука v1 воспринимаемая наблюдателем, связана с частотой звука v0, создаваемой источником звука , соотношением:
,
где с — скорость распространения звука в среде; V — скорость движения наблюдателя относительно земли (V > 0, если наблюдатель движется к источнику звука, и V< 0, если удаляется от него); и — скорость движения источника относительно земли (u>0, если источник звука движется к наблюдателю, и u<0, если удаляется от него).
Доплеровский сдвиг частоты
где v0 — скорость движущегося тела,v— скорость волны(ультразвука). Формула получена в предположении v>v0.
Волновым сопротивлением среды называют произведение плотности среды ρ, в которой распространяется звук, на скорость звука V в этой среде:
Z=ρV
Амплитудное значение звукового давления для чистого тона можно определить по формуле
P=(2IρV) ,
где I — интенсивность звука; ρ — плотность среды; V — скорость звука в среде.
Уровень интенсивности звука L относительно условного нулевого уровня, соответствующего интенсивности I0 , определяется на основании психофизического закона Вебера — Фехнера:
,
где I0 — условная интенсивность для звука с частотой 1000 гц на пороге слышимости (пороговая интенсивность раздрожителя), равная 10-12 Bт/м2; I — интенсивность (надпороговая интенсивность) исследуемого звука. Закон Г.Фехнера ν=klog(I/I0), где ν- силовая функция. Психофизический закон Стивенса : ν= k(I-I0)n , где n- константа, разнная у различных рецепторов . Обычно n<1.
Ощущение, возникающее при слуховом восприятии звука, характеризуется уровнем громкости. Уровень громкости данного звука принимается равным уровню интенсивности равногромкого с ним эталонного звука частотой 1000 гц.
Уровень интенсивности и интенсивность характеризуют звук как физический процесс независимо от того, воспринимается звук ухом человека или нет. Уровень интенсивности является объективной энергетической характеристикой звука и измеряется в белах или децибелах. Уровень громкости — субъективная характеристика звука и измеряется в фонах.Шкалы фонов и децибел неодинаковы для разных частот и совпадают лишь для частоты 1000 гц.
Бел (Б) — в общем случае единица логарифмической относительной величины (логарифма отношения двух одноименных физических величин). Так, например,
LB=lg, I=10LbI0,
где LB — выраженный в белах уровень интенсивности I звука относительно Iо, принятого за начальный уровень шкалы, или в децибелах (дБ)
LdB=10 1g, L=10LdB10 I0.
Следует
Lg=lg=2lg
Считают, что шкалы громкости (Е) и интенсивности звука (L)совпадают на частоте 1 кГц:
EB=LB=lg
или в фонах
EF=LdB=10 lg
Соответствие между интенсивностью и громкостью звука на разных частотах можно найти по кривым равной громкости.
Интенсивность звука, прошедшего через среду, определяется формулой
I=I0e-μx,
где I — интенсивность звука , прошедшего через среду толщиной x; I0 — интенсивность звука , падающего на среду; μ — постоянная величина (коэффициент поглощения).