Mi a kapcsolat a hang és a távolság között?

A hang és a távolság kapcsolata az inverz négyzettörvénnyel írható le. Ez a törvény kimondja, hogy a hang intenzitása a forrástól való távolság négyzetével arányosan csökken. Más szóval, a hangforrástól való távolság növekedésével a hang kevésbé intenzív lesz.

Ez megérthető, ha figyelembe vesszük a hanghullámok terjedési módját. A hanghullámokat olyan rezgések hozzák létre, amelyek egy közegen, például levegőn vagy vízen haladnak keresztül. Amikor ezek a rezgések elérik a fülünket, elektromos jelekké alakulnak, amelyeket agyunk hangként értelmez. A hang intenzitását ezen rezgések amplitúdója határozza meg.

Ahogy a hanghullámok áthaladnak egy közegen, minden irányba szétterjednek. Ez azt jelenti, hogy a hanghullámok energiája a forrástól való távolság növekedésével egyre nagyobb területen oszlik el. Ez a hang intenzitásának csökkenését eredményezi.

A fordított négyzettörvény matematikailag a következőképpen fejezhető ki:

$$I =\frac{P}{4\pi r^2}$$

ahol:

* I a hang intenzitása watt per négyzetméterben

* P a hangforrás teljesítménye wattban

* r a hangforrástól mért távolság méterben

Ez az egyenlet azt mutatja, hogy a hang intenzitása a forrástól való távolság négyzetével arányosan csökken. Például, ha a hangforrástól való távolság megduplázódik, a hang intenzitása 4-szeresére csökken.

Az inverz négyzettörvénynek számos fontos következménye van a hanghallás módjára nézve. Például ez megmagyarázza, miért nehezebb hallani valakit, aki távol van, mint azt, aki közel van. Ez azt is megmagyarázza, hogy a sugárhajtómű hangja miért válik hangosabbá a sugárhajtás közeledtével és halkabbá, ahogy távolodik.

Az inverz négyzettörvény az akusztika alapelve, és számos területen alkalmazható, beleértve a hangtechnikát, a zajszabályozást és az orvosi képalkotást.