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 газы (PV=nRT): идеальный газ и Ван-дер-Ваальс
Рассчитайте параметры газа онлайн. Уравнение Менделеева-Клапейрона (идеальный газ), законы Бойля-Мариотта, Шарля и Ван-дер-Ваальса для реальных газов.
Калькулятор теории относительности: время и длина
Расчет релятивистского замедления времени и сокращения длины (СТО). Лоренц-фактор, парадокс близнецов и эффекты при околосветовых скоростях.
Калькулятор сруба
Расчёт бревна на сруб: диаметр, количество венцов, объём древесины и стоимость.
Калькулятор знака зодиака и фазы луны по дате
Узнайте свой знак зодиака и лунную фазу по дате рождения. Астрологический расчет положения Солнца и Луны онлайн.
Калькулятор шумоизоляции пола
Расчёт системы звукоизоляции пола: плавающая стяжка, каркас на лагах, тонкая подложка. Материалы, толщина, индексы ΔLnw и Rw.
Калькулятор биохимии
Кинетика Михаэлиса-Ментен, уравнение Хендерсона-Хассельбальха, концентрация ДНК/РНК по OD260, молекулярная масса белка, ферментативные единицы.
Калькулятор налога с продажи квартиры
Рассчитайте НДФЛ при продаже квартиры или дома. Минимальный срок владения, имущественный вычет 1 млн ₽, расчёт по расходам, кадастровая стоимость.
Калькулятор мощности двигателя
Конвертер мощности двигателя: л.с., кВт, кгс·м/с. Расчёт транспортного налога по мощности, удельная мощность на тонну.
Калькулятор стяжки пола
Расчёт цементно-песчаной стяжки: объём, цемент, песок, вода, армирование.
Свадебный калькулятор: бюджет, банкет, гости, чек-лист
Свадебный калькулятор. Бюджет свадьбы, расчёт банкета на гостей, алкоголь, чек-лист подготовки, стоимость по категориям.
Калькулятор сырьевых товаров (нефть, газ, золото)
Рассчитайте стоимость контракта, P&L, конвертацию единиц и себестоимость для нефти, газа, золота и других сырьевых товаров.
Калькулятор сумм рядов
Арифметическая и геометрическая прогрессии, степенные ряды, ряды Тейлора. N-й член, сходимость.
Калькулятор оценки акций (DCF, мультипликаторы)
Оцените справедливую стоимость акций: DCF-модель, модель Гордона, P/E, EV/EBITDA, число Грэхема. Для акций на MOEX.
Калькулятор валютного вклада
Расчёт доходности валютного вклада с учётом курса, капитализации и налога на проценты.
Конвертер дат (григорианский/юлианский/хиджра)
Перевод дат между григорианским, юлианским, исламским (хиджра), еврейским и персидским календарями.
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
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.