Геометричні характеристики звукової хвилі
Реальна звукова хвиля являє собою складний коливальний пакет поздовжніх хвиль, який можна розкласти на прості гармонічні коливання. Кожне таке коливання описується з геометричної точки зору наступними характеристиками:
- Амплітуда – максимальне відхилення кожної ділянки хвилі від рівноваги. Для цієї величини прийнято позначення A.
- Період. Це час, за який проста хвиля здійснює своє повне коливання. Через це кожна точка хвилі починає повторювати свій коливальний процес. Період прийнято позначати буквою T і вимірювати в секундах в системі СІ.
- Частота. Це фізична величина, яка показує, скільки коливань дана хвиля здійснює за секунду. Тобто за своїм змістом вона є величиною, зворотною до періоду. Позначається вона латинською літерою f. Для частоти звукової хвилі формула її визначення через період виглядає наступним чином: f = 1/T.
- Довжина хвилі – це відстань, яку вона пробігає за один період коливань. Геометрично довжина хвилі являє собою відстань між двома найближчими максимумами або двома найближчими мінімумами на синусоїдальної кривої. Довжина коливань звукової хвилі – це відстань між найближчими областями стиснення повітря або найближчими місцями його розрідження в просторі, де рухається хвиля. Позначається вона зазвичай грецькою буквою λ.
- Швидкість поширення звукової хвилі – це відстань, на яку поширюється сфера стиснення або область розрідження хвилі за одиницю часу. Позначається ця величина літерою v. Для швидкості звуковий хвилі формула має вигляд: v = λ*f.
Геометрія чистої звукової хвилі, тобто хвилі постійної чистоти, підпорядковується синусоїдальним законом. У загальному випадку формула звукової хвилі має вигляд: y = A*sin(ωt), де y – значення координати даної точки хвилі, t – час, ω = 2*pi*f – циклічна частота коливань.
