Physics of Sound Section 1 Write Up

7/21/2019 Physics of Sound Section 1 Write Up

http://slidepdf.com/reader/full/physics-of-sound-section-1-write-up 1/9

!"# %"&'()' *+ ,*-./

"#$%#& '()#* +&, '()#* -./,(*$#/&0 $%1.1 +.1 '+&2 ,#331.1&$ +)-1*$) $/ $+41 #&$/ +**/(&$

+) -./,(*1.) /. )/(&, 1&5#&11.)6 "%1$%1. 2/( +.1 .1*/.,#&5 + 7+&,0 )/8/ )#&51. /. 9/.4#&5

/& + 8#:1 -1.3/.'+&*10 1+*% +)-1*$ *+& +331*$ $%1 3#&+8 -./,(*$ +&, #$ #) (- $/ 2/( +)-./,(*1.)0 )/(&, 1&5#&11.) +&, '()#* $1*%&/8/5#)$) $/ '+41 )(.1 $%+$ 1:1.2$%#&5 #) ,/&1

-./-1.826 ;& $%#) +.$#*81 ; 9#88 ,#)*()) $%1 7+)#*) /3 +*/()$#*) +&, )/(&, +88 +./(&, ()6

0"12 (' '*-./3

</(&, #) +& 1&1.52 *+()1, 72 :#7.+$#/&) $%+$ $.+:18 $%./(5% + '1,#(' $%+$ #) .1*1#:1, 72

1#$%1. + %('+& 1+. /. +& +&#'+8=) 1+. +&, #&$1.-.1$1, 72 2/(. 7.+#&6 </(&, #) +88 +./(&, ()

+88 $%1 $#'1 +&, $%1 -./*1)) /3 2/(. 1+.) .1*1#:#&5 :#7.+$#/&) /3 +#. +&, 2/(. 7.+#&

#&$1.-.1$#&5 $%1' +) )/(&, #) /&5/#&5 >?@A6 </(&, #) /'&#,#.1*$#/&+8 '1+&#&5 )/(&, $.+:18)

+9+2 3./' $%1 )/(.*1 /3 $%1 )/(&, 9#$% $%1 )+'1 1&1.52 #& 1:1.2 ,#.1*$#/&6

,*-./ 415#' 6 015#+*78'

B/9 ; %+:1 ,#)*())1, 9%+$ )/(&, +*$(+882 #)0 &/9 91 *+& $+84 +7/($ %/9 )/(&, $.+:18) +)

)/(&, 9+:1)6 </(&, 9+:1) +.1 9+:1) /3 */'-.1))#/&) +&, .+.13+*$#/&) +) )/(&, $.+:18) #& +

'1,#(' )(*% +) +#.6 C )/(&, 9+:1 #) + :#)(+8 .1-.1)1&$+$#/& /3 + )/(&, 7(7781 9%#*%

-(8)+$1) /($9+.,)6 "#$%/($ )/(&, 9+:1) 91 9/(8, &/$ 71 +781 $/ %1+. )/(&, 71*+()1

)/(&, 9/(8,&=$ 71 +781 $/ $ .+:186

D/. $%1.1 $/ 71 )/(&,0 $%1.1 &11,) $/ 71 + ,#)$(.7+&*1 /3 +#. -+.$#*81) 3./' + )/(&, )/(.*1

*+()#&5 + *%+#& .1+*$#/& 9%#*% $%1& *.1+$1) + */88#)#/&

71$911& +$/') +&, '/81*(81)6

E%1 */'-.1))#/& +&, .+.13+*$#/& /3 +#. '/81*(81)

*+()1 $%1 :#7.+$#/&) 9%#*% $%1&0 #& $(.&0 *.1+$1)

)/(&,6

D/. 1F+'-810 9%1& G#$*%#&5 D/.4) :#7.+$1 #$ *.1+$1)

.15(8+. -1.#/,) /3 %#5% +&, 8/9 -.1))(.16 E%1)1 +.1

4&/9& +) $%1 */'-.1))#/&) +&, .+.13+*$#/&) /3 $%1 +#.



'/81*(81)0 +&, 9#88 -./,(*1 + 3.1H(1&*26 ; 9#88 ,#)*()) 3.1H(1&*2 #& $%1 &1F$ )1*$#/& /3 $%#)

+.$#*816

"+:13/.') +.1 :#)(+8 .1-.1)1&$+$#/&) /3 )/(&, 9+:1) +&, +.1 *(.:1) )%/9#&5 $%1 )%+-1 /3

+ 9+:1 +$ +&2 5#:1& $#'16 I/( 9#88 )11 9+:13/.') 9%1& -./,(*#&5 '()#* #& J/5#* 9%1&

.1*/.,#&5 /. #'-/.$#&5 +(,#/6 G81+)1 &/$1 2/( 9#88 &/$ )11 + 9+:13/.' 9%1&

.1*/.,#&5@9/.4#&5 9#$% K;L; +) 2/( 9#88 /&82 )11 $%1 K;L; &/$1) #& J/5#*6

97#:-#.)&; <8=>(2-/# 6 ?.5#>*=#'

D.1H(1&*2 M N&1 */'-81$1 */'-.1))#/& +&, .+.13+*$#/& #) 4&/9& +) + *2*816 E%1 &('71. /3

*2*81) 9#$%#& /&1 )1*/&, #) *+881, $%1 3.1H(1&*2 9%#*% #) '1+)(.1, #& O1.$P6

E%1 -1.31*$ %('+& %1+.#&5 .+&51 #) 3./' >Q O1.$P ROPS $/ >Q T#8/%1.$P R4OPS 9%#*% ,1*.1+)1)

/:1. $#'1 +) 2/( 51$ /8,1.6 E%#) #) 9%2 )/'1$#'1) )%/-) ()1 '/)H(#$/ +8+.') $/ ,1$1.

8/#$1.#&5 72 2/(&51. -1/-81 +) #$ 1'#$) + %#5% 3.1H(1&*2 )/(&, 9%#*% *+& /&82 71 %1+., 72

2/(&51. -1/-816



E%1 3.1H(1&*2 /3 $%1

'/)H(#$/ +8+.' #)

+--./F#'+$182 UA6V4OP 3/.

2/(&5 -1/-81 /. W4OP 3/.

'/)$ -1/-81 +) $%12 +.1

3#$$1, 9#$% $9/ 3.1H(1&*2

)1$$#&5) ,1-1&,#&5 /& #$)

$+.51$ /. -(.-/)16

K()#*+8 &/$1) +.1 )1$ $/

)-1*#3#* 3.1H(1&*#1)6 N& +

'()#*+8 4127/+.,0 #3 2/( 5/

+& /*$+:1 %#5%1. $%1

3.1H(1&*2 ,/(781) +&, #3

2/( 5/ ,/9& +& /*$+:1

8/91. $%1 3.1H(1&*2 #)%+8:1,6 E%#) #) )11& /& $%1

$+781 /& $%1 .#5%$6

X1'1'71. $%+$ 1+*% 3.1H(1&*2 %+) #$) /9& 9+:181&5$% +&, %#5% 3.1H(1&*#1) +.1 '/.1

1+)#82 +7)/.71, $%+& 8/9 3.1H(1&*#1)6 E%+$=) 9%2 9%1&1:1. 2/( +.1 $+84#&50 #3 2/( 91.1 $/

-($ 2/(. %+&, /:1. 2/(. '/($% 2/(. )-11*% #) '(3381, 71*+()1 $%1 %#5% 3.1H(1&*#1) +.1

+7)/.71, 72 2/(. %+&,

C'-8#$(,1 Y E%1 +'-8#$(,1 #) $%1 .+&51 /3 + :#7.+$#/& /. /)*#88+$#/&0 '1+)(.1, 3./' $%1

7+8+&*1, 3.1H(1&*2 R$%1 *1&$.1S6

Z1+$) M E9/ $/&1) 9%1.1 $%1.1 #) /&82 + )'+88 ,#331.1&*1 #& 3.1H(1&*2 +&, %+:1 + .18+$#:182

)#'#8+. +'-8#$(,1 9#88 -./,(*1 +& 1331*$ 4&/9& +) [71+$)=6 E%1 1331*$ )/(&,) 8#41 $%1 :/8('1

#) -(8)+$#&5 71*+()1 /3 $%1 ,#331.1&*1 #& 3.1H(1&*26

E%1 71+$) 1331*$ *+& 71 %1+.,@)%/9& 72 $%1 J/5#* )*.11&)%/$ 718/96 I/( %+:1 + ??QOP $/&1

+&, + ??VOP $/&1 9%#*% *.1+$1) + -(8)+$#&5 )/(&, +) #3 $%1 :/8('1 #) *%+&5#&56



\&:18/-1) Y \&:18/-1) +.1 + '+]/. */'-/&1&$ /3 '+&2 )2&$%1)#P1.)0 )+'-81.)0 +&, /$%1.

181*$./&#* '()#*+8 #&)$.('1&$) 1)-1*#+882 9#$%#& J/5#*6 ;& '()#* -./,(*$#/&0 () -./,(*1.)

()1 1&:18/-1) $/ *%+&51 +& +)-1*$ /3 +& #&)$.('1&$) )/(&,6 E%1 *%+&51 */(8, 71 )(7$81

7($ #$ *+& '+41 + 7#5 ,#331.1&*1 #& $%1 H(+8#$2 /3 $%1 )/(&, -./,(*1,6

C& 1&:18/-1 #) '+,1 (- /3 CL<X6 CL<X )$+&,) 3/. C$$+*40 L1*+20 <()$+#& +&, X181+)16

C$$+*4 Y C$$+*4 #) $%1 +'/(&$ /3 $#'1 #$ $+41) 3/. $%1 )/(&, $/ .1+*% 3(88 :/8('1 +3$1. $%1)/(&, #) +*$#:+$1, R165 + 412 -.1))1, /& + G#+&/S6

L1*+2 Y L1*+2 #) %/9 H(#*482 #$ $+41) 3/. $%1 )/(&, $/ ,./- $/ $%1 )()$+#& 81:18 + 3$1. $%1

+$$+*46

<()$+#& Y <()$+#& #) $%1 )$+$1 /3 + */&)$+&$ :/8('1 /3 $%1 )/(&, +3$1. $%1 ,1*+2 (&$#8 $%1

&/$1 #) .181+)1,6 E%#) #) + :/8('1 -+.+'1$1. .+$%1. $%+& + $#'1 -+.+'1$1. 8#41 $%1 +$$+*40

,1*+2 +&, .181+)16

X181+)1 M E%1 .181+)1 #) $%1 $#'1 #$ $+41) 3/. $%1 )/(&, $/ 3+,1 /($ 9%1& + &/$1 1&,) R1659%1& + 412 /& $%1 G#+&/ #) .181+)1,S6 E%1 .181+)1 9#88 $1&, $/ 71 8/&51. 3/. + -1.*())#/&

#&)$.('1&$ )(*% +) + 58/*41&)-#186



E%1 )*.11&)%/$ 718/9 #) +& \&:18/-1 )1$$#&5 9#$%#& K+))#:1 72 B+$#:1 ;&)$.('1&$) 9%#*% #)

+ )2&$% -8(5M;& 3/. J/5#*6

,=##/ *+ ,*-./

<-11, /3 )/(&, #) +89+2) '1+)(.1, #& '1$.1) -1. )1*/&, R'@)S +&, #) 9/.41, /($ 72

,#:#,#&5 $%1 :18/*#$2 72 $%1 9+:181&5$% -8() 3.1H(1&*26

E%1 '+#& )-11, /3 )/(&, 2/( .1+882 %+:1 $/ 4&/9 #) $%1 )-11, /3 )/(&, $%./(5% +#.6 E%1

)-11, /3 )/(&, $%./(5% +#. +$ >Q ,15.11) ^18)#() #) _?? '1$.1) -1. )1*/&, R'@)S6 E%#) #) $%1

3+)$1)$ )-11, /3 )/(&, $%./(5% ,#331.1&$ '1,#(') /($ /3 +#.0 -1$./81('0 $%1 %('+& 7/,20

;./& +&, C8('#&#('6 E%1 )8/91)$ )-11, /3 )/(&, $%./(5% + '1,#(' #) )/(&, $.+:188#&5

$%./(5% C8('#&#(' +8)/ +$ >Q ,15.11) ^18)#()6 I/( *+& */'-+.1 ,#331.1&*1) #& $%1 )-11, /3

)/(&, ()#&5 $%1 5.+-% 718/96



%"1'#

"%1&1:1. $9/ /. '/.1 9+:13/.') $.+:18 $/ +

)#&581 8/*+$#/& /($M/3M-%+)10 $%1 .18+$#:1 )#5&+8

81:18) /3 1+*% 9+:13/.' +.1 +,,1, $/51$%1. $/

*.1+$1 /&1 +'-8#$(,1 81:18 +$ $%+$ *1.$+#& -/#&$6

"%1&1:1. $9/ 9+:13/.') $%+$ %+:1 $%1 )+'1

3.1H(1&*20 )%+-1 +&, -1+4 +'-8#$(,1 +&, %+:1 &/

.18+$#:1 $#'1 ,#331.1&*10 $%12 +.1 3(882 #&M-%+)16

E%#) *+()1) $%1 &1982M]/#&1, 9+:13/.' $/ %+:1 $%1

)+'1 3.1H(1&*20 -%+)1 +&, )%+-1 7($ 9#$% ,/(781

$%1 +'-8#$(,16 ;3 $%1 )+'1 $9/ 9+:1) +.1 ]/#&1,

*/'-81$182 /($M/3M-%+)10 9%#*% '1+&) #$ %+) +

-%+)1 ,#331.1&*1 /3 UWQ ,15.11)0 $%12 9#88 *+&*18 1+*% /$%1. /($ 9%1& +,,1, $/51$%1.6

E%#) *.1+$1) + )$.+#5%$ 8#&1 /3 P1./ +'-8#$(,16 ;3 $%1 )1*/&, 9+:1 #) /&82 )8#5%$82 /($M/3M

-%+)10 72 + ,15.11 /$%1. $%+& UWQ ,15.11)0 $%1 81:18) 9#88 71 +,,1, +$ -/#&$) 9%1.1 $%1

*/'7#&1, +'-8#$(,1) +.1 -/)#$#:1 +&, +$ + 81:18 9%1.1 $%1 */'7#&1, -./,(*$ #) &15+$#:16

E+41 + 8//4 +$ $%1 )*.11&)%/$ 718/9 $/ 3#&, /($ '/.1 +&, .1+, $%./(5% $%1 ,1)*.#-$#/&

718/9 #$6

;3 2/( 91.1 $/ 8#)$1& $/ $.+*4) U +&, > 9%#81 '($#&5 $.+*4 _ +&, 8#)$1& $/ $%1 .1)(8$)0 #$ )%/(8,

.1)(8$ #& + )(''1, )#5&+8 $%+$=) _ ,1*#718) R,ZS 8/(,1.6

;3 2/( 91.1 $/ 8#)$1& $/ $.+*4) U +&, _ 9%#81 '($#&5 $.+*4 > +&, 8#)$1& $/ $%1 .1)(8$)0

#$ )%/(8, *+&*18 /($0 .1)(8$#&5 #& &/ /($-($6

;3 2/( 91.1 $/ /33)1$ $.+*4 _0 .18+$#:1 $/ $.+*4 U0 #$ )%/(8, .1)(8$ #& + ,#331.1&*1

#& ,15.11) /3 *+&*188+$#/&6

E%#) #) ]()$ /&1 1F+'-81 /3 %/9 2/( *+& $1)$@$.2 /($ $%1 G%+)1 1331*$ 9#$%#& J/5#*6



G81+)1 &/$1 $%+$ $%#) #) (&#:1.)+8 $/ $%1 9%/81 /3 '()#* +&, &/$ ]()$ J/5#*0

#$ %+--1&) 18)19%1.1 #& $%1 9/.8, /3 '()#* $//` X1'1'71.0 #$ #) +88 $/ ,/ 9#$% 3.1H(1&*#1)6

@178*.()'

E%1 1+. #) +781 $/ #&$1.-.1$ 3.1H(1&*#1) $%+$ %+:1 a.+$#/) $%+$ +.1 9%/81 '(8$#-81) /3 $%1

3(&,+'1&$+8) +) 71#&5 )-1*#3#*+882 .18+$1,b6 E%1.1 +.1 $9/ $2-1) /3 %+.'/&#*) 9%#*% +.1 /,,

%+.'/&#*) +&, 1:1& %+.'/&#*)6 E/ 71 /,, %+.'/&#*) $%1 3.1H(1&*#1) %+:1 $/ 71 /,,

'(8$#-81) /3 $%1 3(&,+'1&$+8 +&, $/ 71 1:1& %+.'/&#*) $%1 3.1H(1&*#1) %+:1 $/ 71 1:1&

'(8$#-81) /3 $%1 3(&,+'1&$+86 E/ $%1 1+.0 1:1& %+.'/&#*) $1&, $/ 71 '/.1 -81+)#&5 9%#81

/,, %+.'/&#*) $1&, $/ 5#:1 + %+.)%1. +&, '/.1 ,#))/&+&$ )/(&,6

A#)(B#>'

E%1 +'-8#$(,1 #) $%1 %1#5%$ ,#:#,1, 72 $%1 ,1-$% /3 $%1 9+:1 9%#*% #) $%1 :/8('1 '1+)(.1,#& ,1*#718)6 L1*#718) +.1 '1+)(.1, .18+$#:1 $/ $%1 /7)1.:1.0 )/ UQ,Z $/ /&1 */(8, )11' 8#41

>Q,Z $/ +&/$%1.6

!"# A*==>#7 ?++#)2 Y E%1 L/--81. 1331*$ #) 9%1& 1#$%1. + )/(.*1 '/:1) $/9+.,) )/'1$%#&50

$%1 9+:181&5$% ,1*.1+)1) +&, $%1 3.1H(1&*2 #&*.1+)1) /. 9%1& + )/(.*1 '/:1) +9+2 3./'

)/'1$%#&50 $%1 9+:181&5$% #&*.1+)1) +&, $%1 3.1H(1&*2 ,1*.1+)1)6

C& 1F+'-81 /3 $%#) #) 9%1& + 3#.1 1&5#&1 /. +'7(8+&*1 ,.#:#&5 -+)$ 9#$% #$) )#.1& /&6 E%1

-#$*% /3 $%1 )#.1& +--1+.) $/ *%+&51 $/ $%1 %('+& 1+. +) #$ ,.#:1) *8/)1. $/ 2/(0 +) #$ -+))1)

2/( +&, +) #$ ,.#:1) +9+2 3./' 2/(6



?:-1>('12(*. C?DE

\H(+8#)+$#/& #) $%1 -./*1)) /3 '+4#&5

+,]()$'1&$) $/ $%1 7+8+&*1 71$911&

3.1H(1&*#1) 9#$%#& +& 181*$./&#* )#5&+86

\c +88/9) () $/ */..1*$ )-1*#3#* -./781') #& +

.1*/.,1, )/(&, $/ .1)$/.1

+ )/(&, $/ #$) &+$(.+8 $/&1 R3#,18#$2S0 */..1*$

-./781') #& $%1 3.1H(1&*2 .1)-/&)1 /3 +

'#*./-%/&1 /. #& $%1 )/(&, /3 +& #&)$.('1&$0

*/&$.+)$ )/(&,) 3./' #&)$.('1&$) /. .1*/.,1,

$.+*4) $/ 781&, $%1 '#F $/51$%1. -./-1.82 +&,

+8$1. + )/(&, 3/. '()#*+8 #,1+) /. *.1+$#:#$26

I/( 9#88 ()1 \c #& 1:1.2$%#&5 3./' 8#:1 '()#*

-1.3/.'+&*1 $/ '()#* -./,(*$#/& #& $%1 )$(,#/ 9#$% J/5#* G./ d +) )11& #& $%1 )*.11&)%/$ /&

$%1 .#5%$6

E%1.1 +.1 $9/ '+#& $2-1) /3 \c6 E%1)1 +.1 <%18:#&5 \c +&, Z188 /. G1+4 \c6

<%18:#&5 \c #) ,1)#5&1, $/ */..1)-/&, $/ + .#)1 /. ,./- #& + 3.1H(1&*2 .1)-/&)1 +$ + )181*$1,

3.1H(1&*2 9%#*% .131.) $/ + -.1)1$ 81:18 +&, */&$#&(1) +$ $%+$ 81:18

(&$#8 $%1 1&, /3 $%1 +(,#/ )-1*$.('6



E%1 Z188 /. -1+4 \c #) $%1

'/)$ */''/& $2-1 /3 \c6 ;$ #)

)$+.$1, 72 + -1+4#&5

3#8$1. +&, +) #$) &+'1

)(551)$)0 + -1+4M)%+-1, 7188

*(.:1 *+& 1#$%1. 71 7//)$1,

/. .1,(*1, +./(&, + )181*$1,

'#,,81 3.1H(1&*26

C) '()#* -./,(*1.)0 )/(&, 1&5#&11.) /. '()#* $1*%&/8/5#)$)0 #$ #) :#$+8 $%+$ 2/( 4&/9 +&,

(&,1.)$+&, +88 /3 $%1)1 7+)#* */&*1-$) 9#$%#& +*/()$#*) +&, $%1 -%2)#*) /3 )/(&,6 N&*1 2/(

(&,1.)$+&, $%1 7+)#*) 2/( *+& $%1& )$+.$ 9/.4#&5 /& -./,(*#&5 -./31))#/&+8 )$+&,+., '()#*

+&, -./31))#/&+8 .1*/.,#&5)6

Documents

Physics of Sound Section 1 Write Up