ΥΛΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΥΛΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Περι... ήχου Ηχητικά κύματα -- ορισμοί ιάδοση ήχου στον αέρα Μέτρηση έντασης ήχου (decibel) Απορρόφηση ήχου σε δομικά υλικά Ακουστική μικρών χώρων Φως... Φωτομετρικά μεγέθη μονάδες Απόδοση συσκευών φωτισμού Φωτισμός χώρων Ενεργειακό ισοζύγιο συστημάτων Παραγωγή και διάδοση ΗΜ ακτινοβολίας Κλιματικές αλλαγές

1 o ΜΑΘΗΜΑ 1) ΕΙ Η ΚΥΜΑΤΩΝ 2) ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ 3) ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΧΗΤΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΙΕΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑ

Κύμα μια διαταραχή που μεταδίδεται στοχώροκαι το χρόνο

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΓΗΠΕ Ο Χρειάζεται υλικό μέσο για τη διάδοση του κύματος Κύμα διαδίδεται από αριστερά προς δεξιά. εν έχουμε μετακίνηση ανθρώπων. Με το κύμα μεταβιβάζεται ενέργεια χωρίς μεταφορά ύλης

ΚΥΜΑΤΑ ΣΧΟΙΝΙ Χρειάζεται υλικό μέσο για τη διάδοση του κύματος Κύμα διαδίδεται από αριστερά προς δεξιά. εν έχουμε οριζόντια μετακίνηση σχοινιού. Με το κύμα μεταβιβάζεται ενέργεια χωρίς μεταφορά ύλης

Ταχύτητα κομματιού του σχοινιού Ταχύτητα κύματος Ηταχύτητατουκύματοςδιαφέρειαπότηνταχύτητα των τμημάτων του σχοινιού και στη διεύθυνση και στο μέτρο

Τι είναι τα μηχανικά κύματα? Μηχανικά κύματα είναι διαταραχές που χρειάζονται κάποιο μέσο (στερεό υγρό ή αέριο) γιαναδιαδοθούν. Ποια είναι τα δύο είδη μηχανικών κυμάτων; Εγκάρσια κύματα Στο εγκάρσιο κύμα η ύλη ταλαντώνεται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος

ιαμήκη κύματα (κύματα συμπύκνωσης) Στο διαμήκες κύμα η ύλη ταλαντώνεται κατά την διεύθυνση διάδοσης του κύματος

ΙΑΜΗΚΕΣ ΗΧΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ P P ατμ p 2π 2π = po sin x ± t λ T x

Πίεση = ύναμη ανά μονάδα επιφάνειας F P= A Μονάδα πίεσης στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) είναι: Pascal( PA)= Nt m 2

ύναμη 1Nt Πίεση 1Pa Επιφάνεια 1m 2

Πυκνότητα αέρα : 1, 29 Kgr 3 m Πόσο ζυγίζει ο αέρας ενός κυβικού ντεπόζιτου νερού με ακμή 1 μέτρο; 80km Ατμοσφαιρική πίεση P = 1,013 10 Pa 100kPa ατμ 5 Το ανθρώπινο αυτί ανιχνεύει μεταβολές πίεσης 20μPa

Γιατί δεν καρφώνουν τα πόδια στο χιόνι; Γιατί καρφώνουν ασκώντας σχετικά μικρή δύναμη π.χ. σ ένα ξύλο; Ένα καλό μαχαίρι με σχετικά μικρήδύναμηπρέπεινα σκίζει την τροφή

Ποιος κάτω από τα πόδια του ασκεί τη μεγαλύτερη πίεση;

Μάζα ελέφαντα: 2000Kgr Δύναμη = mg = 19,600 N Πόδι ελέφαντα:20cm x 20cm Επιφάνεια = 0.04 m 2 p = 19600/(4 x 0.04) ) = 123 kpa Μάζα γυναίκας: 50Kgr Δύναμη= mg = 491N Πόδι γυναίκας:15cm x 6cm Επιφάνεια =.009 m 2 p = 491/(2 x 0.009) = 27 kpa

p = 123 kpa p = 27 kpa Δύναμη= 491N Επιφάνεια τακουνιού =.0001 m 2 p = 4914 91/(2 x 0.0001) = 2455 kpa

P P ατμ p Ένα ηχητικό κύμα μεταφέρει... Ενέργεια 2π 2π = po sin x ± t λ T p o 2 Ανάλογη με το τετράγωνο του πλάτους πίεσης x

Γιαναπεριγράψωπωςέναςήχοςλαμβάνεταιαπό αισθητήρα δε μου αρκεί μόνο η ενέργεια που μεταφέρει το ηχητικό κύμα. Σημαντικό ρόλο παίζουν ακόμη: Ο χρόνος που μαζεύει ενέργεια ο αισθητήρας Η επιφάνεια συλλογής ενέργειας του αισθητήρα Ένταση ηχητικού κύματος

Ταηχητικάκύματαμεταφέρουνενέργειααπο μια περιοχή του χώρου σε άλλη ΟΡΙΣΜΟΣ: Ονομάζουμε ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣ το ρυθμό με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια από το κύμα ανά μονάδα εμβαδού μέσα από μια επιφάνεια κάθετη στη διάδοση του. E / t I = = A P A Μονάδα μέτρησης Joule / sec Watt 2 2 m m

p t T Περίοδος

1 T = f Συχνότητα Μονάδα: Hz Ανθρώπινο αυτί : 20Hz 20kHz Μπάσος : 90Hz 400Hz Υψίφωνος : 250Hz 1400Hz Πιάνο : 30Hz 4100Hz

Ανθρώπινο αυτί : 20Hz 20kHz Ήχοι με συχνότητες μικρότερες από 20Ηz λέγονται υπόηχοι Ελέφαντες και κροκόδειλοι χρησιμοποιούν υπόηχους Ήχοι με συχνότητες μεγαλύτερες από 20kΗz λέγονται υπέρηχοι Νυχτερίδα : 1kHz 120kHz

μήκος κύματος λ p x p o λ μήκος κύματος : απόσταση ανάμεσα... p 2π 2π = po sin x ± t λ T

Η ταχύτητα του ήχου σε ένα μέσο εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου

Για διάδοση ήχου σε αέριο: R γ = 1.4 = 8. 315 J mol K υ γp γrt υηχ ρ = = ηχ Προσεγγιστικά για τον αέρα: υηχ m = (331+ 0.6 θ) sec MB Θερμοκρασία αέρα σε ο C

Πρόβλημα Έρχεται καταιγίδα. Βλέπεις μια αστραπή και έπειτα από 3sec ακούς τη βροντή. Πόσο απέχει η καταιγίδα; Φως και ήχος είναι «δίδυμα» Ηταχύτητατουφωτός(αστραπή) είναι:... Αν υποθέσουμε μια θερμοκρασία ατμόσφαιρας 10 ο C η ταχύτητα του ήχου είναι:... Απόσταση καταιγίδας d=υ ηχ t =...

Πρόβλημα Το sonar ενός υποβρυχίου στέλνει ηχητικό παλμό στη θάλασσα και λαμβάνει την ηχώ καθώς ο ήχος ανακλάται σε άλλο υποβρύχιο που πλέει εκεί κοντά, αφού περάσουν 4,5 sec. Ποια η απόσταση των δύο υποβρυχίων; (Ταχύτητα ήχου στο νερό: 1500 m/s) 4.50/2 seconds 4.50/2 seconds d = υ ηχ t d =1500 m/s(2.25 s) d= 3.38 km

Το μήκος κύματος και η συχνότητα ενός ηχητικού κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογα. Ισχύει λ = υ ηχ f Για συχνότητα 50Hz το μήκος κύματος είναι: 6,86 m Για συχνότητα 1000Hz το μήκος κύματος είναι: 0,34 m

Εγκάρσια - διαμήκη κύματα Πίεση Μήκος κύματος Περίοδος Πλάτος πίεσης Ταχύτητα διάδοσης ηχητικού κύματος F P= A 1 T = f λ = υ ηχ f Προσεγγιστικά για τον αέρα: (331 0.6 υ = + θ ηχ ) m sec Θερμοκρασία αέρα σε ο C

ΤΕΛΟΣ