sound summary notes.notebook

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

Upload: others

Post on 19-Nov-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

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