18
Sound Summary Notes.notebook 1 May 29, 2019 Sound Summary Notes 1. What is sound? 2. Speed of Sound 3. Sound Intensity 4. Sound Pitch 5. Standing Waves in Air Columns 6. Doppler Effect

Sound Summary Notes.notebook

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

1

May 29, 2019

Sound Summary Notes1. What is sound?2. Speed of Sound 3. Sound Intensity4. Sound Pitch5. Standing Waves in Air Columns

   6. Doppler Effect

Page 2: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

2

May 29, 2019

1. What is SoundSound is a longitudinal wave of air pressure variations, caused by a rapidly vibrating source (i.e. a tuning fork or your vocal cords)

Page 3: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

3

May 29, 2019

1. What is Sound

Page 4: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

4

May 29, 2019

2. Speed of sound

The speed of sound at sea level and 0°C is 332 m/s

1. What is the speed of sound when the temperature is 25°C & ­25°C?

2. The middle C note on a piano vibrates at 262 Hz. How many vibrations does it make when the sound travels across a room 10m wide at a temperature of 10°C?

As the temperature   the air molecules are moving faster and sound waves can be transmitted faster. For each degree Celcius the velocity of sound goes up by 0.59m/s.

Factors affecting the speed of sound:

Page 5: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

5

May 29, 2019

Speed of sound in other materials

Mach Number

• Mach number is defined as:

     • Mach Number =

speed of objectspeed of sound

• Air• Helium• Water• Glass• Aluminum

332 m/s970 m/s1493 m/s5050 m/s5104 m/s

Page 6: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

6

May 29, 2019

Warm­Up (Mach # Review)

If you are travelling at 1,224 km/hr and the air temperature is 30°C, what is your MACH #?

Page 7: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

7

May 29, 2019

3. Sound Intensity

Measure of the overall energy of the sound per unit area.

measured in W/m2

Human Range is from about 10­12W/m2 to 1 W/m2

A huge range (0.000000000001 to 1W/m2 )

Normally measured in dB (decibels).

Page 8: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

8

May 29, 2019

Intensity Levels of Common Sources of Sound

Practice

How many times louder is a 70dB sound compared to a 40 dB sound?

Page 9: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

9

May 29, 2019

4. Pitch and Sound Quality

• High pitch relates to short wavelengths and high frequency

• Sound Quality is a measure of the cleanliness of the signal

• What is white noise?Just like white light, (white light is composed of all frequencies (wavelengths) of visible light), white noise is composed of all frequencies of audible sound.

Page 10: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

10

May 29, 2019

4. Pitch and Sound Quality

Test – human response to frequency.IPAD – TONE GENERATOR APPLICATION

Normal Human Response 20Hz ­ 20kHz

Ability to hear high frequencies drops off as we age L

Page 11: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

11

May 29, 2019

5. Standing Waves in Air Columnshttp://newt.phys.unsw.edu.au/jw/flutes.v.clarinets.html#complications

Page 12: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

12

May 29, 2019

5. Standing Waves in Air ColumnsOpen Ended Columns (example ‐ flute)

Page 13: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

13

May 29, 2019

1. An open air column is 120cm long.  If the speed of sound is 344 m/s, calculate the frequency of a tuning fork that will cause the resonance at the first resonant length the second resonant length.

Open Ended Air Columnsexamples : flute, recorder, trumpet

Page 14: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

14

May 29, 2019

Standing Waves in Air ColumnsClosed Ended Columns

Page 15: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

15

May 29, 2019

2. A closed air column is 120cm long.  If the speed of sound is 344 m/s, calculate the frequency of a tuning fork that will cause the resonance at the first resonant length and the second resonant length.

Closed Ended Air Columnsexamples : clarinet, organ pipes

Page 16: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

16

May 29, 2019

Standing Waves in Air Columns

Page 17: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

17

May 29, 2019

Summary : Standing Waves in Air Columns

Page 18: Sound Summary Notes.notebook

Sound Summary Notes.notebook

18

May 29, 2019

6. The Doppler Effect