Akustik Titreşim Nedir, Fizikte Fizyolojide Mimarlıkta Akustik Nedir?

0
755

Akustik titreşimleri, yani, sesle ilgili bütün olayları (oluşma,yayılma, al­gılama) inceleyen bilim ve teknik. XX. yy’da elektroakustikte sağlanan ilerleme sonucunda, bu bilim dalı büyük bir gelişme göstermiş, tele­fon, radyo, plak, teyp, vb. bütün çağdaş buluşlar, ses dalgalarını elektrik işaretlerine dönüştürme ola­nağı veren elektroniğin gelişmesi sonucunda gerçekleştirilmiştir. Ay­rıca, gün geçtikçe önem kazanan ve çoğalan ses kaynaklan, ses yalıtım araştırmalarım ve gürültüyle sava­şımı zorunlu kılmaktadır.

FİZİKTE AKUSTİK

Akustikten fizikte, katı maddelerde ve akışkanlarda (sıvı ya da gaz) sesin oluşmasını ve yayılmasını in­celemede yararlanılır. Ses, devirsel bir titreşim hareketinden kaynakla­nır. Söz konusu titreşimler, sözgelimi bir keman ya da piyano teline dokunulduğunda, kolayca duyulabi­lir. Ama bir cisim, ses oluşturma­dan da titreşebilir. Yalnızca, titre­şim frekansı 20-20 000 hertz (simgesi Hz; saniyede bir çevrim yapan bir devirsel büyüklüğün frekansı) ara­sında yer alan sesler algılanabildi­ğinden, bu frekans 20 Hz’den düşük olduğunda, sesaltı alanına girilir (püskürme gazlarının doğurduğu sesaltı dalgalan saptanarak, yanar­dağların yeri belirlenir); frekans 20 000 Hz’i geçtiğindeyse, sesüstü alanı başlar. Bu alanın ilgi çekici uygula­maları vardır. Sözgelimi denizcilik­te, sondaj çalışmalarında, engelle­rin ya da balık sürülerinin saptan­masında, 40 000 Hz’e yakın frekanslı sesüstü dalgalarının yansımasından yararlanılır. Ses dalgasının yayıl­ması ve yankının algılanması ara­sında geçen süre ölçülerek (Bkz. YANSIMA), deniz tabanının, engelin ya da balık sürüsünün uzaklığı belirlenir.

Işığın tersine, ses boşlukta yayılmaz (bu gerçeği, Guericke, 1650’de ortaya koymuştur); yayılma ancak, titreşim kaynağı ile kulak arasında yer alan esnek bir ortamın yardı­mıyla gerçekleşebilir (bu olayı 1686 yılında, Newton açıklamıştır). Ge­nellikle ortam görevini hava üstle­nirse de, katı, sıvı ya da gaz halinde bütün esnek ortamlar sesleri üretir. Sesin havadaki hızı (c), ilk kez 1738’de, Fransa’da Montmartre ile Montlhery arasında (23 km) ölçülmüştür. Bu ölçümde yöntem, bir to­pun ağzından alevin çıkışının görül- düğü an Ue patlamanın duyulduğu an arasında geçen sürenin ölçülme­sine dayandığı için, ses hızı c=332 m/sn düzeyinde bulunmuştu. Ama sonradan yapılan daha duyarlı deneylerle, 0°C sıcaklıkta havadaki ses hıkının Co= 331,1 m/sn olduğu ortaya konmuştur. Söz konusu hız, temelde, ortamın özelliklerine ve sıcaklığa bağlıdır. Doiayısıyle, gaz­lar içinde yayılma hızı, Laplace for­mülü denilen v = J/Ç? bağlantısıyla

bulunur. Bu bağlantıda, P gaz basıncını, ıı gazın özgül kütlesini, y gazın bir molekülünü oluşturan atom sayısıyla ilgili bir katsayıyı gös­terir: Değişmez basınç ve hacimde, kütle ısıları arasındaki oran (Bkz. İSI). Tek atomlu gazlarda (hidrojen) ?= 1,66,iki atomlu gazlarda (oksijen) v = 1,40,üç atomlu olanlarda y = l ,32 değerlerini alır. Aynca, bir gazdaki ses hızı, sıcaklığa göre de değişir. Dolayısıyle hava içinde sesin yayıl­ma hızı,0°C’ta 331 m/sn olmasına karşılık, 15°C’ta yaklaşık 340 m/sn’ yi bulur. Sesin su içinde (8°C’ta) yayılma hızı, ilk kez Cenevre gölün­de, 1827’de ölçülmüş ve 1435 m/sn’ lik bir hızla yayıldığı hesaplanmış- tır.Bu hız, 15°C’ta yaklaşık 1 500 m/sn’ye ulaşır. Katilardaysa ses hızı çok daha yüksektir: Dökme demirde yaklaşık olarak 3 200 m/sn; çelikte 5 000 m/sn; camda 4 000- 6 000 m /sn.

Havada yayılan ses dalgaları, karşı­laştıkları engellerden yansıyarak kaynaklarına dönerler. Herkesin yalcından tanıdığı yankı, bu olaydan kaynaklanır; bir başka deyişle yan­kı, bir engele çarpan titreşimlerin yansımasıdır ve belirgin olması için, engelin belli bir uzaklıkta yer alması gerekir. Genellikle söz konusu yansı­malar tedirgin edici bir nitelik taşıdığı için, odaların tavan ve duvarları, mantar, keçe, dokuma, cam yiinii,vb. ses soğurma katsayısı yüksek, gözenekli maddelerle kapla­narak gürültüye karşı yalıtıma başvurulur.

Işık gibi ses de yansır ve yayılma hızı farklı bir ortamdan ötekine geçerken kırılır. Bu nedenle, güçlü bir patlama sırasında, kaynaktan belli bir uzaklıkta bir sessizlik böl­gesi saptanırken, daha uzakta bü­tün ses işitilebüir. Bu olay, ses titreşimlerinin, yayılma hızı farklı yük­seltilerde kırıldıktan sonra yere ulaşmalarından kaynaklanır.

FİZYOLOJİDE AKUSTİK

Bu daldan, işitsel duyum mekaniz­masını incelemede ve kulağın işitme eşiği ile ağrı eşiğini belirlemede yararlanılır: Ağrı eşiğinin ötesinde, ses ağrıya yol açar, işitme açısından her ses, üç belirgin nitelik taşır: Şiddet; yükseklik; tını. Sesin şiddeti, titreşimlerin genliğine bağlıdır. Akustik basınca duyarlı olan kulak, yalnızca sesüstüyle, sesaltıyla, işit, me eşiğiyle ve ağrı eşiğiyle sınırlan­mış bir alandaki sesleri algılar(Wegel eğrisi).  Şiddet, desibelle ölçülür. 130 desibeli aşan sese kulak

MİMARLIKTA AKUSTİK

Mimarlıkta akustikten, salonlarda ve yapılarda sesin yayılmasını ince­lemede ve gürültünün doğurduğu işitme güçlüklerini çözmede yarar* lamlır. Bir mimar, gösteri, konfe­rans, konser ya da tiyatro şakadan­ımı biçim ve boyutlarım titizlikle in­celemek, malzeme sorununa eğile­rek, işitmeyi etkileyecek bütün ses

girişimlerim engellemek zorundadır- Ayrıca, bir yapıda, daireler ara** ses yalıtma sorunları vardır.

Yorum Yapın, Soru Sorun

yorum

CEVAP VER

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.