Гукавыя ваганні. Практычнае прымяненне. Ўплыў на чалавека

Пражываючы ў свеце розных хваляў, чалавек пастаянна адчувае на сабе ўплыў гуку. Гукавыя ваганні - гэта не проста з'ява, якая суправаджае яго паўсюдна, але і крыніца атрымання задавальнення, а таксама магутнае інфармацыйнае сродак. Выконваючы самыя разнастайныя функцыі, гук здольны перасцерагчы аб небяспецы, даставіць задавальненне, стаць сродкам зносін. Мы з захапленнем слухаем спевы птушак, прыемную музыку, ўступаем у размову з іншымі людзьмі.

Гукавыя ваганні маюць важнае значэнне не толькі для чалавека, але і для жывёл, якія выкарыстоўваюць гук, каб выжыць.

Па сваёй прыродзе гук ўяўляе сабой механічныя пругкія хвалі, якія здольныя распаўсюдзяцца ў цвёрдых целах, у вадкасцях, у газах. Крыніцы гуку гукавыя ваганні выклікаюць вібрацыяй (механічным ваганнем), якая часцяком воку непрыкметная. Да крыніц гуку можна аднесці фізічныя цела, якія ажыццяўляюць ваганні ў секунду (дрыжыкі ці вібрацыю) з частатой у 16-20000 раз. Гукавыя ваганні могуць выклікаць цвёрдыя цела (струна, зямная кара), газападобныя (бруя паветра), вадкія (марскія хвалі).

Сярод характарыстык гуку прынята вылучаць два параметры: тэмбр - частата гукавых ваганняў; гучнасць - амплітуды гукавой хвалі. Адзінкай гучнасці гуку прынята лічыць 1 Бел (яе назвалі па імені аднаго з вынаходніка тэлефона - Аляксандра Грэхема Бэла). Практычна адзін Бел не выкарыстоўваецца, зручней карыстацца дэцыбеламі, роўнымі адной дзесятай Бел. Каб мець нагляднае ўяўленне пра памернасці гучнасці варта прыняць да ўвагі, што 10 дб - гэта шэпт; 20-30 дб адпавядаюць звычайнаму шуму ў жылым памяшканні; 50 дб - гэта сярэдняй гучнасці размова; з сілай шуму ў 80 дб працуе рухавік грузавіка; фізіялагічны болевы парог у чалавека надыходзіць пры 130 дб; 180 дб можа прывесці да разрыву барабаннай перапонкі.

Разглядаючы гукавыя ваганні рознай частаты, да высокачашчынным хвалях адносяць спевы птушак, да нізкіх гукаў можна аднесці гук матора грузавога аўтамабіля. Валодаючы ўсім спектрам уласцівасцяў і характарыстык, якімі адрозніваюцца хвалі рознай прыроды, гукавыя хвалі знайшлі шырокае прымяненне ў розных сферах. Ўласцівасць вадкасці праводзіць гук актыўна выкарыстоўваецца пры выведцы марскіх глыбінь. Усім вядомае рэха, напрыклад, прымяняецца для вызначэння адлегласцяў ў эхолокации. Яскравым прыкладам прыродных эхолокатором можна назваць кажаноў.

Адмысловым выглядам гукавых ваганняў з'яўляецца ультрагук, вельмі эфектыўны сродак у руках медыкаў і іншых даследчыкаў. Да такіх ваганняў ставяцца хвалі з частотамі за 20 000 Гц. Гэты выгляд ваганняў валодае цэлым шэрагам унікальных уласцівасцяў. Праходзячы праз ваду, ультрагук выклікае яе кіпенне (кавітацыю) з узнікненнем гідраўлічнага ўдару. З дапамогай ультрагуку можна адрываць элементы ад паверхні металу, драбіць цвёрдыя цела. Ультразвук дазваляе змешваць вадкасці, якія ў звычайных умовах не змешваюцца, да прыкладу, эмульсіі з алейнай асновай. Ультразвук дазваляе вырабляць омыление тлушчаў. Гэты прынцып ляжыць у прыладзе пральных машын. Ўласцівасць ультрагуку вырабляць дробящий эфект знайшло прымяненне ў ультрагукавых паяльнік.

Асаблівы від ваганняў да 16 Гц атрымаў назву інфрагуку. Вядома, што ваганні гэтай частоты здольныя аказаць хваравітае ўплыў на арганізм чалавека. Пры частотах 4-8 Гц адчуваецца вібрацыя ўнутраных органаў, частата ў 12 Гц правакуе прыступ марской хваробы.

Крыніцамі інфрагуку могуць стаць машыны і механізмы з вялікімі паверхнямі, якія здзяйсняюць механічныя ваганні нізкай частоты (механічнае паходжанне) або патокі вадкасцяў і газаў з турбулентным ўласцівасцямі (гідрадынамічнае або аэрадынамічны паходжанне).