在传播声音介质中,固体既能传播声音且是传播速度最快的介质,为何房屋或墙体能减小音量而起隔音作用?
严格来说声音的传播和介质的密度和弹性相关。
在空气里面表现就是压强和密度相关:c^2=γP/ρ,其中γ是个比例系数,值大概是1.4,如果你继续学习,可以发现如果空气可以看成理想气体,他会满足一个克拉伯龙方程:P/ρ=RT/M,这个R是一个常数R=8.31J/mol,M=29g/mol称空气摩尔质量,温度是绝对温度,单位K。这样可以计算一下常温下(300k)的声速:
c=346m/s.
固体比气体和液体更复杂一些,这个我就不再详细解释。一般说来,但主要还是看温度升高引起的固体的密度和弹性的变化。比如对液体水,在0-4℃之间温度升高,它的密度反而是增大的,至于弹性的变化我也不清楚。这些密度、弹性不像空气中一样和温度有简单的关系,所以冰和水就没有你说温度越高,速度越快的规律了。
总之,慢慢学习吧,总有一天这些物理现象你都可以自己解释的。
1、质量定律
对于隔墙隔音存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度,或单位面积质量越大)隔音效果越好。对于单层密致匀实墙,面密度每增加一倍,隔音量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。对于双层的纸面石膏板墙,质量定律发挥着重要作用,即增加板的层数或厚度都可以获得隔音量的提高。
由于龙骨双层墙系统声频振动形式非常复杂,故质量定律的体现要比单纯的单层墙复杂。单层纸面石膏板的隔音效果很差,例:12mm厚、面密度10kg/m2左右的纸面石膏板标准计权隔音量Rw=29dB。即使将四层这样的纸面石膏板叠和在一起隔音量理论上Rw也只能达到41dB。轻型匀质墙体,如石膏砌块、加气混凝土板、膨胀珍珠岩板、轻质圆孔板等,面密度大多在60-100kg/m2,受到质量定律的限制,隔音量Rw=35-40dB。对于单层重墙,面密度大于250kg/m2,如120砖墙,90厚空心混凝土砌块、100厚混凝土墙板等,隔音量Rw可达45dB左右,面密度超过500kg/m2的240砖墙、200厚混凝土墙等的隔音量可达50-55dB。
2、共振频率
任何隔墙都存在固有的共振频率,当声波的频率和墙的共振频率一致时,墙体整体产生共振,该频率的隔音量将大大下降。一般地,墙体越厚重,共振频率越低,隔音效果越好。
当共振频率低于隔音评价最低参考频率100Hz时,由于人耳听觉特性对低频不敏感,对隔音量Rw的影响大大降低。对于12mm和15mm厚两种不同面密度纸面石膏板存在不同共振频率。12mm纸面石膏板面密度为10kg/m2,15mm纸面石膏板面密度约12kg/m2。15mm厚的纸面石膏板墙的共振频率基本低于最低考虑频率范围100Hz,因此共振频率对15mm板构造的墙体构件隔音性能影响较小。但对于12mm板,100Hz附近的隔音性能影响较大,造成低频100Hz、125Hz、200Hz处隔音量比15mm板下降较多,主要是因为共振频率的原因。
3、吻合效应
声波接触墙板后,墙板除了垂直方向的受迫振动以外,还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率上,受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动发吻合,这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲,造成声能大量地透射到另一侧去,形成隔音量的低谷,这种现象被称作吻合效应,该频率被称为吻合频率fc。
理论和实验均表明,轻、薄、柔的墙fc高,吻合效应弱;厚、重、刚的墙fc低,吻合效应强。12mm、15mm纸面石膏板的fc分别为3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz处的隔音量产生下降,15mm板在2KHz处的隔音量下降更为严重,甚至下降的趋势强过质量定律,造成在这一频率位置上隔音量比12mm的板还低很多。双层相同的板叠合的吻合频率fc和单层板基本等同,由于双层发生振动叠加,吻合效应更加剧烈,吻合谷会变得更深。如果使用不同厚度的板进行叠合,吻合谷将彼此错开,且每个吻合谷都较浅,对隔音性能有利。双层板的剧烈吻合效应是非常明显的,会造成双层15mm板构造的隔墙在3150Hz附近的隔音量反倒低于双层12mm板的隔墙。一层12mm和一层15mm板叠合的隔墙比双层15mm隔墙的面密度低,但隔音量反倒会提高,这是吻合效应被减弱的结果。
4、声桥
板材直接固定在龙骨上时,受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板,这种象桥一样传递声能的现象被称为声桥。声桥越多、接触面积越大、刚性连接越强,声桥现象越严重,隔音效果越差。
在板材和龙骨之间加弹性垫,如弹性金属条或弹性材料垫对纸面石膏板墙隔音有一定的改善量,最多可以提高3dB。此外,轻钢龙骨本身刚度比较小,对两侧板材的声桥作用要好于矩形截面的木龙骨和石膏龙骨,轻钢龙骨石膏板隔墙要比相同构造的木龙骨和石膏龙骨隔墙隔音效果好。
5、板缝和孔洞
隔墙上如果出现缝隙和孔洞,会大大降低隔墙的隔音量。假如隔墙墙体本身的隔音量达到50dB,而墙上有万分之一的缝隙和孔洞,则综合隔音量将下降到40dB。
为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙,通常在墙体四周安装龙骨时垫入塑料弹性胶条。另外,当每面两层石膏板时,应错缝安装,里层可以不勾缝,只对外层勾缝,这对隔墙隔音量影响不大。但是每面一层板时必须勾缝,否则隔音量将会下降12-17dB。
第二、基本原因:
声音由振动产生,因振动传播,墙体质量较大,不易被声波振动而随之振动,即不易被声波产生共振,声波就不易“透过”墙壁了。同时,墙体比较结实,即密度比较大,提供“声桥”的频率会大大降低。所以墙体具有隔音或降噪作用。
固体传播声音是传播速度最快的介质,这个指结构传播,这类声音通过大能量的声波打击在固体上,使固体产生振动而传播的传播方法;或者小能量的声波打击在固体上,做固体的因质量的问题不能产生振动就不能被传播,或传播距离短。而墙体也可以比喻成固体,只有在大能量的声波会通过墙体传播声音,反至能量小的声波就不容易传播。所以墙体具有隔音降噪作用。
因为墙体质量较大,不易被声波振动而随之振动,声波就不易“透过”墙壁了。所以具有隔音或降噪作用。
属性不一样:
你说的固体传播声音是传播速度最快的介质,这个指结构传播,这类声音通过大能量的声波打击在固体上,使固体产生振动而传播的传播方法;或者小能量的声波打击在固体上,做固体的因质量的问题不能产生振动就不能被传播,或传播距离短。
而墙体也可以比喻成固体,只有在大能量的声波会通过墙体传播声音,反至能量小的声波就不容易传播。
这个传播有二种属性的存在才能执行,大能量声波及固体质量。
声音由振动产生,因振动传播,你说是空气容易振动还是房屋或者墙体容易振动??
固体中的声音传播速度是多少?
声音在不同介质中的传播速度是不同的,主要是由于介质的密度和弹性特性的不同。在固体中,由于固体的分子密度较大,分子间的相互作用力较强,声音传播速度较快。一般情况下,固体中的声速会高于空气和液体。固体中的声速一般在2000-8000米\/秒的范围内,具体数值取决于固体的类型和性质。在空气中,声音的...
声音在不同介质中的传播速度
影响声音传播速度的其他因素 除介质本身的性质外,其他因素也会影响声音在介质中的传播速度。温度是一个重要的因素,因为温度变化会影响介质分子的振动频率。此外,湿度和压力也可以对声音传播速度有一定的影响。应用和实际意义 对声音传播速度的研究具有广泛的应用价值。例如,在工程领域中,了解声音在不同...
声音以什么的形式在什么中传播
声音以声波的形式在介质中传播。声音的传播介质包括气体、液体和固体。1、在气体中,声音的传播主要依靠气体分子之间的碰撞和气体分子的振动。在低密度和低压力的气体中,声速会比较低,而高密度和高压的气体中声速则会增加。此外,声音在气体中传播时,会受到空气温度、湿度和其他因素的影响。2、在液体中...
声音在固体中从传播的速度一定大于液体中传播的速度吗
不是“一定”。举个反例:声音在软木中的传播速度约500米每秒,但声音在海水中的速度约1500米每秒。所以我们只能说,“声音在固体中的传播速度一般比在液体中的传播速度快。”
声音在固体中传播最快是不是也是在固体中消耗最快??
不是。是传播越快,消耗越慢。比如隔音材料、吸音材料等传播声音速度比铁、比金属慢。而就因为慢,才使声音在隔音材料、吸音材料中消耗的快。所以声音传播最快,消耗最慢。
声波在固、液、气中的传播速度是多少?
声音在不同的介质中的传播速度:真空 0m\/s(也就是不能传播)空气(15℃) 340m\/s 空气(25℃) 346m\/s 软木 500m\/s 煤油(25℃) 1324m\/s 蒸馏水(25℃) 1497m\/s 海水(25℃) 1531m\/s 铜(棒) 3750m\/s 大理石 3810m\/s 铝(棒) 5000m\/s 铁(棒) 5200m\/s 最后要注意的...
声音在不同介质中传播的速度___,在同一种介质中传播的速度还和___有...
声音在不同的介质中,声音传播的速度是不同的,在同一种介质中传播的速度还和温度有关系。声音是由物体振动产生的声波。是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动(震动)的物体叫声源。声音以波的形式振动(震动)传播。声音是声波通过任何物质传播形成的...
...就做成了“土电话”.在土电话中,传播声音的介质是___,而这种介...
“土电话”利用连接两个圆纸盒的棉线作为传播声音的介质,将说话的同学发出的声音通过棉线振动传播到另一个同学的耳朵里,说明固体也能够传声.故答案为:棉线;固体.
为何光在固体中比在空气中传播的慢而声波在固体中比在空气中传播...
简单说就是光传播不需要介质,有物质反而会阻挡光的传播。声传播需要介质,有物质会帮助声的传播。声音是以声波的形式传播出去的,声源振动在周围的物质中激起声波。传入人耳,引起鼓膜振动产生听觉。声音传播需要介质,一切气体、液体、固体都能作为传播声音的介质。声波是机械振动在介质中的传播,声波的传播...
声音在什么固体介质中传播最慢
从密度表可看出一个一般的规律:密度越小,传播越慢,在上表中,是软木最慢,它 是固体中密度最小的。
班菲乐衡: 固体当然能传播声音了.而且声音在固体中的速度比在空气中要快些. 敲击使铁管发生了振动,从而产生了声音,这声音分别可以通过空气、水(液体)和铁(固体)进行传播.通常情况下,声音在空气中的传播速度约为340m/s,在水中传播比空气中快,速度约为1500m/s,在钢铁中传播得更快,速度可达到5200m/s,由于传播速度不同,三次声音之间存在时间差,所以人们可以听到三次声音的.
大兴安岭地区15794596405: 关于声音的传播,下列说法中正确的是 - ?
班菲乐衡: 答案D 气体、液体、固体均可传播声音,选项A错;固体、液体、气体都能传播声音,传播速度不相同,一般V固>V液>V气,选项B错;声音传播速度由介质特性和温度决定,在气体中传播速度较小,选项C错.人要听到声音,首先要有声源产生的声音,其次要有传声的介质,最后要有最良好的听觉器官,故选项D正确.
大兴安岭地区15794596405: 已知空气可以传播声音,请设计一个简易实验,证明固体也能传播声音,请写出实验的器材、步骤、实验分析及结论.要求设计的实验具有可行性,要符合安全... - ?
班菲乐衡:[答案] 实验器材:白纸、铅笔、长条桌.实验步骤:同学甲在长条桌的一端用铅笔在长条桌上用力均匀的写“一”,同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听甲在白纸上写“一”时的声音,重复几次实验,都可以清楚的听到写“...
大兴安岭地区15794596405: 下列说法中,不正确的是() A.固体、液体、气体都能传播声音 B.发声的物体都在振动 C. - ?
班菲乐衡: A、声音的传播需要介质,固体、液体和气体可以充当传播介质,故A正确但不符合题意;B、声音是发声体振动产生的,故B正确但不符合题意;C、只要是振动的空气就能够发出声音,例如风声,故C错,符合题意;D、声音的传播需要介质,真空中没有传声的介质,所以声音不能在真空中传播,故D正确但不符合题意. 故选C.
大兴安岭地区15794596405: 声音的传播:声音以什么形式进行传播,一切的什么,什么,什么,都可以传播声音的介质,声音不能在什么中 - ?
班菲乐衡: 声间要靠一切气体,液体、固体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质.声音知不能在真空中传播 声音在不同的介质中的传播速度:真空 0m/s(也就是不能传播)道空气(15℃) 340m/s空气(25℃) 346m/s软木 500m/s煤油(25℃) 1324m/s蒸馏水(25℃) 1497m/s海水(25℃) 1531m/s铜(棒) 3750m/s大理石 3810m/s铝(棒) 5000m/s铁(棒) 5200m/s声音在不同的物质中的传播速度不同.
大兴安岭地区15794596405: 气体、液体、固体都能____声音,传播最快的是____. - ?
班菲乐衡:[答案] 【分析】气体、液体、固体都能传声,而传播最快的是固体.【点评】声音是物体的振动引起的,在传播过程中,介质分子依次在自己的平衡位置附近振动,某个分子偏离平衡位置时,周围其它分子就要把它“拉回”平衡位置上来.即介质分子具有...
大兴安岭地区15794596405: 声音是靠什么传播的? - ?
班菲乐衡: 声音在气体、液体、固体中传播发声体振动在周围物质中激起由近及远传播的声波,到达人耳处引起耳膜振动产生听觉. (1)声音要靠介质才能传播出来,一切固体、液体和气体都是传播声音的介质,但声音在不同介质中传播速度并不相同,一...
大兴安岭地区15794596405: 声音既可以在固体物质中传播,也可以在液体或气体物质中传播,那么声音在它们当中传播速度由大到小的正确排序是() - ?
班菲乐衡:[选项] A. 固体、液体、气体 B. 气体、液体、固体 C. 气体、固体、液体 D. 一样快
大兴安岭地区15794596405: 下列关于声音的说法正确的是() - ?
班菲乐衡:[选项] A. 只要物体振动,就一定能听到声音 B. 固体、液体和气体都能传播声音 C. 声音传播的速度为340m/s D. 真空中声音的传播速度最大
大兴安岭地区15794596405: 下列关于声音的说法中不正确的是()A.俗话说“隔墙有耳“,说明固体也能传声B.“震耳欲聋“主要说 - ?
班菲乐衡: A、隔墙有耳说明固体能传播声音,故A正确;B、“震耳欲聋”主要说明声音大,所以指的声音的响度大,故B错误;C、声音能够传递信息,也可以传递能量,用超声波清洗钟表说明声波具有能量,故C正确;D、不同人说话的特点不同,即音色不同;所以“闻其声知其人”说明可以根据音色来判断说话者.故D正确. 故选B.