Калькулятор волн и звука
Универсальный инструмент для акустических расчетов: эффект Доплера, скорость звука, длина волны, частота и уровни звукового давления (SPL).
Физика волн и звука
Звуковые и волновые процессы лежат в основе множества дисциплин — от акустической инженерии до медицины. Звук — это механическая волна, которая распространяется в упругой среде (газе, жидкости или твердом теле) посредством колебаний частиц.
Ключевые параметры любой звуковой волны взаимосвязаны: зная скорость звука в среде и частоту, всегда можно найти длину волны. А при движении источника возникает знаменитый эффект Доплера.
Фундаментальная связь
- v (velocity)Скорость звука (м/с)
- λ (lambda)Длина волны (м)
- f (frequency)Частота (Гц)
Скорость звука
Скорость звука не является константой — она напрямую зависит от среды, температуры и давления. В более плотных и упругих средах звук распространяется быстрее.
В воздухе (20°C)
При 0°C скорость падает до ~331 м/с
В воде
Почти в 4.3 раза быстрее, чем в воздухе
В стали
Звук в металле мгновенно передает вибрации
Эффект Доплера
Изменение частоты волны, воспринимаемое наблюдателем, когда источник звука или сам наблюдатель движутся.
Формула для звука
f' = f · (v ± vₒ) / (v ∓ vₛ)Пример: Сирена скорой помощи
Когда машина приближается, звуковые волны "сжимаются", и мы слышим более высокий тон. Когда она удаляется — волны "растягиваются", и тон резко падает.
Шкала децибел (dB)
Слух человека логарифмичен: чтобы мы почувствовали увеличение громкости в 2 раза, интенсивность звука должна вырасти в 10 раз. Децибел — это безразмерная единица, показывающая отношение текущего звукового давления к порогу слышимости.
Тишина в безэховой камере.
Обычная беседа на расстоянии 1м.
Опасный уровень при долгом воздействии.
Болевой порог, мгновенная травма.
Примеры инженерных расчётов
Задача 1: Расчёт длины волны
Дано: Частота 500 Гц, воздух 20°C (343 м/с).
Решение: λ = 343 / 500 = 0.686 м.
Задача 2: Уровень давления (SPL)
Дано: Давление 0.2 Па (опорное 20 мкПа).
Решение: 20 · log₁₀(0.2 / 0.00002) = 80 дБ.
Частые вопросы
Часто задаваемые вопросы
Похожие инструменты
Калькулятор корреляции и регрессии
Рассчитайте коэффициенты корреляции Пирсона и Спирмена, постройте уравнение линейной регрессии и график онлайн.
Калькулятор механической обработки
Расчёты обработки: токарная, фрезерование, сверление, инструмент, мощность, время
Конвертер часовых поясов
Конвертация времени между часовыми поясами мира. Для планирования встреч и путешествий.
Калькулятор теории IRT (Раш, 2PL, 3PL)
Расчёт кривых ICC, информационных функций пунктов (IIF) и теста (TIF) по моделям Раша, 2PL и 3PL. Для ЕГЭ, PISA, адаптивного тестирования.
Калькулятор длины сварного шва
Расчёт длины сварного шва по нагрузке и типу соединения. Стыковой, угловой, тавровый. Расход электродов.
Калькулятор научного цитирования и библиографии
Генератор ссылок по ГОСТ Р 7.0.5-2008, APA, Chicago, MLA. Расчёт индекса Хирша, импакт-фактора журнала и РИНЦ-анализ для диссертаций (ВАК).
Калькулятор алиментов
Рассчитайте размер алиментов: доля от дохода или фиксированная сумма. По СК РФ.
Калькулятор кладки: кирпич, блоки, раствор, несущая способность
Расчёт количества кирпича и блоков, объёма раствора, несущей способности кладки по СП 15, теплотехники и стоимости работ.
Калькулятор методологии исследований
Расчёт размера выборки, критерий хи-квадрат, корреляция Пирсона и мощность теста. Инструменты для научных и маркетинговых исследований.
Калькулятор NPS (Net Promoter Score)
Расчёт индекса лояльности NPS по результатам опроса. Визуализация, интерпретация, бенчмарки по отраслям.
Калькулятор гидроэнергетики: мощность ГЭС, турбины и малые ГЭС
Расчёты гидроэнергетики: мощность ГЭС (P = ρgQHη), выбор турбины (Пельтон/Фрэнсис/Каплан), малые ГЭС, AEP, гидрология.
Калькулятор строительных отходов: объём, вывоз, переработка
Расчёт объёма строительных отходов, стоимости вывоза, классификация по ФККО, потенциал переработки и паспорт отходов.
Калькулятор расстояния между координатами (геокодер)
Рассчитайте точное расстояние между двумя точками по широте и долготе. Формула Хаверсина. Поддержка поиска адресов.
Калькулятор вирусологии
TCID50 по Риду-Мюнху, бляшкообразующие единицы PFU, MOI, вирусная нагрузка, IC50 антивирусных, burst size.
Генератор случайных русских имён
Генерация случайных ФИО с правильными отчествами и склонением фамилий. Классические, современные и редкие имена.
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Был ли этот калькулятор полезен?
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.