Звуковий тиск в різних середовищах
Звук за своєю природою вельми цікавий і заслуговує пильної уваги. Протягом довгого часу багато вчених билися над різними загадками, поступово розгадуючи всі його секрети. Ми буквально оточені звуками, а глибока і абсолютна тиша для нас також неприродна, а часом і шкідлива, як і гучний звук. При цьому звукові хвилі можуть впливати на навколишні предмети і на людину, часом цей вплив може бути небезпечним і згубним, але в деяких випадках його можна використовувати і на благо. Потрібно тільки розібратися, що таке звуковий тиск.
Звук виникає в результаті коливання частинок, породжуючи звукові хвилі. В якомусь сенсі ці хвилі можна вважати пружними, вони можуть породжувати певні механічні коливання в тих середовищах, через які вони проходять. Саме цей вплив і називають тиском. Людина може сприймати його своїми органами почуттів, воно часом буває досить відчутним, щоб відчути його повною мірою.
Коли звукова хвиля проходить через певну середу, вона буде породжувати в ній надлишковий тиск, викликане конкретним впливом вагається частинок. У кожному середовищі є своє власне внутрішнє тиск, і звукові хвилі, як правило, не можуть його перевищити.
Звуковий тиск і тиск звуку
Існує два поняття, у визначенні яких постійно виникає плутанина, це звуковий тиск і тиск звуку. З першим поняттям ми вже розібралися вище - це тиск, що виникає в певному середовищі при проходженні через нього звукових хвиль. Тиск звуку - це тиск, який відчуває предмет, поміщений в зону дії гучного звуку.
Ці два поняття близькі, але різниця лише в тому, де саме виникає те чи інше явище. Дані терміни не тільки мають дещо інші визначення, але їх також розводять між собою як в наукових експериментах, так і в побутовій сфері.
Характеристики звукового тиску
Як відомо, швидкість звуку може відрізнятися в залежності від конкретних умов і середовища. Це потрібно враховувати і при вивченні різних явищ, особливо, коли вивчається звуковий тиск. Так як звукова хвиля постійно знаходиться в русі, то і тиск також мінливе. Це якась миттєва величина, однак, при вивченні береться деякий середнє значення.
Вивчення даного явища веде безпосередньо до такого поняття, як рівень звукового тиску. Учені вже давно склали деяку шкалу, на яку орієнтуються при визначенні ступеня впливу звуку, а також його потенційної загрози для людини, для визначення якої створений вимірювач звукового тиску.
Для людини граничним рівнем є шум 120 дБ, при цьому тиск досягає деякого середнього больового порогу, вище якого вже можуть наступати травми. Це звук працюючого відбійного молотка в безпосередній близькості від людини.
При 140 дБ людина починає відчувати біль, у нього може статися травма внутрішнього вуха. Подібний шум можна порівняти з тим, який випробує на собі людина, що знаходиться на відстані 25 метрів від злітаючого винищувача. Вже 150 дБ загрожують людині контузією і втратою орієнтації, такий шум видає російська ракета СОЮЗ на відстані 100 метрів. Ще 10 дБ і рівень шуму буде порівнянний з пострілом з рушниці в безпосередній близькості від вуха людини. Миттєва травма і розрив внутрішнього вуха, контузія.
Якщо людина зазнає звуковий тиск близьке до 200 дБ, то це може стати для нього смертельним, тому що в цьому випадку воно стає дорівнює атмосферному, а значить, у людини може статися розрив судин, ушкодження легенів і т.д. 250 дБ - звуковий тиск, порівнянне за силою з ударною хвилею при вибуху. А 282 дБ приблизно порівняти з повітряним тиском, що виникають при ядерному вибуху.