声音达到多少分贝才可以把高脚杯震碎
大约100分贝,还要和高脚杯的固有频率吻合.假设高脚杯的固有频率为“D调”,你就必须长时间、稳定地发出简谱“2“的音高,并且声音不能颤抖,不能漂移,不可忽大忽小.还得用话筒把声音放大,杯子放在喇叭前面才可以.
要使用频率发生器就很容易了.
你好,
80分贝或以上就会被认定为噪声。
以声压倒对数式作为表达单位,即用声压级来表达声量的大小。声压级的单位为分贝:
10~20分贝,树叶掉落声音,几乎感觉不到。
20~40分贝相当于轻声说话。
40~60分贝相当于室内谈话。
60~70分贝,业务办公室,有损神经。
声音的载体是声波,声波是一种机械波,由物体振动而产生,在气体和液体中表现为一种纵波。形象化纵波形式的声波,你可以把它看作是一根伸缩的弹簧。当这根弹簧撞到你,你当然会“为之一震”。
表达声音大小的常用单位是分贝。1分贝是大部分人能分辨出的最小的声音,差不多相当于3米外一只蚊子发出的嗡嗡声。面对面交谈的音量大约是50分贝,它的能量是1分贝声音的大约10万倍。隔壁装修用冲击钻打孔的时候音量大约有100分贝。最躁的演唱会现场音量有差不多137分贝,待在那种地方你的耳朵会疼,听完一场你的耳鸣会持续好多天——真正的余音绕梁。近距离炸响的炮弹产生的声音可达150分贝,这样强度的声音足以撕裂鼓膜——所以大音希声。而残暴的科学家曾经用高达180分贝的声音摧残过小白鼠,发现这样的声音可以震碎它们的肝脏,也就是撕心裂肺。别看分贝数只是从1升高到180,它蕴含的能量已经变大了1000000000000000000倍。
所以,理论上,只要声音够大,摧枯拉朽什么的根本不在话下,何况一个玻璃杯呢。
让一个东西碎掉,考验的是它的“断裂韧性”。正如大家知道的,普通玻璃的断裂韧性很差,大约只有同等条件下钢铁的百分之一左右。
另外一个问题就是共振。如何理解共振?相信每个人都推过秋千。把坐在秋千上的人推高,可以使蛮力,只要力气够大,管你三七二十一,一掌连秋千架推倒都行。另外一个方法就是使巧劲儿,每个秋千都有自己的摆动频率,把发力的节奏和秋千摆动的节奏同步起来,不用太费劲也能把坐秋千的人推得求饶。如果你用的是第二种方法,恭喜你,这就是共振的原理。玻璃杯也好,飞机也好,一座桥也好,都有自己的“固有频率”,也就是秋千摆动的节奏。如果外力的频率跟这个固有频率相同或者接近,就能引起物体更大幅度的振动。
想要知道玻璃杯的固有频率不太难,一手持杯柄,另一只手轻轻弹击杯口,叮,这个声音的频率就是。
部队齐步走把桥震塌的例子常被用来形容共振现象的可怕,不过,千万别把大桥真的比作豆腐渣。即便是找到了共振频率,也需要一整支部队才可能。一个士兵把脚跺麻了也不会跺踏一座大桥。因为就像秋千一样,所有振动的物体都会因为阻力而回到静止状态。所以,还是要用些力气的。
另外,玻璃的质量会影响它的振动特性,玻璃中的杂质和气泡会影响振动的整齐性。一定选择那些声音清脆的,这样会省力得多。而如果是铅玻璃,也就是所谓水晶玻璃,那就更好了。玻璃里的铅就像是队伍里的教官,会让大家行动整齐划一得多,也就是更容易被震碎。
根据玻璃的断裂韧性估算,即便考虑到共振,大约仍然需要130分贝以上的声音才可以把一个完好的玻璃杯震碎。而且这个声音要准确的定位在玻璃杯的共振频率上,稍有差池,效果剧烈打折。
那一个人的声音能有多大?其实喊到130分贝这个级别不难,只要你肯扯着嗓子喊,把别人的耳朵震疼都不难。难的是在喊得响的时候保持音准。历史上,著名的男高音歌唱家卡鲁索(Enrico Caruso)和传奇爵士女歌手菲茨杰拉德(Ella Fitzgerald)都传说唱碎过玻璃杯,但是由于缺乏见证者,可信度存疑。人类第一次在电视上看到有严谨见证的人声震碎玻璃杯是在2005年5月美国探索频道的《流言终结者》中,摇滚男歌手文戴拉在高速摄像机的监督下,把嘴边的一个玻璃红酒杯唱成了碎片。
物体就会发生共振,也就可能被震碎
玻璃是混合物,其中有硅酸盐和大量的二氧化硅以及其他的杂质,所以不存在固有频率。但是对于石英玻璃,是有的,在20000*(1+8%)Hz之间。人的声带频率一般不高于2000Hz,因此很少能把玻璃振碎(共振),但是有些特殊的女高音,其声带频率可以达到和玻璃频率很相近的程度,从而振碎玻璃,但是这种情况比较少。
理论上是可能的,只要能喊出130分贝以上的声音,并且频率和玻璃杯的固有频率相同,或许就可以实现震碎玻璃杯的壮举。但是若不借助工具或直接接触玻璃杯传递震动,普通人是很难做到这一点的。
让一个东西碎掉考验的是它的“断裂韧性”。普通玻璃的断裂韧性很差,根据玻璃的断裂韧性估算,即便考虑到共振,大约仍然需要130分贝以上的声音才可以把一个完好的玻璃杯震碎。而且这个声音要准确的定位在玻璃杯的共振频率上,稍有差池,效果剧烈打折。
扩展资料:
人声音的特性:
1、响度(loudness)
人主观上感觉声音的大小(俗称音量),由“振幅”(amplitude)和人离声源的距离决定,振幅越大响度越大,人和声源的距离越小,响度越大。(单位:分贝dB)
2、音调(pitch)
声音的高低(高音、低音),由“频率”(frequency)决定,频率越高音调越高(频率单位Hz(hertz),赫兹[/url,人耳听觉范围20~20000Hz。20Hz以下称为次声波,20000Hz以上称为超声波)例如,低音端的声音或更高的声音,如细弦声。
频率是每秒经过一给定点的声波数量,它的测量单位为赫兹,是以一个名叫海里奇R.赫兹的音响奇人命名的。此人设置了一张桌子,演示频率是如何与每秒的周期相关的。
1千赫或1000赫表示每秒经过一给定点的声波有1000个周期,1兆赫就是每秒钟有1,000,000个周期,等等。
3、音色(Timbre)
又称音品,波形决定了声音的音色。声音因不同物体材料的特性而具有不同特性,音色本身是一种抽象的东西,但波形是把这个抽象直观的表现。音色不同,波形则不同。典型的音色波形有方波,锯齿波,正弦波,脉冲波等。不同的音色,通过波形,完全可以分辨的。
4、乐音
有规则的让人愉悦的声音。噪音:从物理学的角度看,由发声体做无规则振动时发出的声音;从环境保护角度看,凡是干扰人们正常工作、学习和休息的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
声音是机械波,是具有能量的,即使不在共振频率上,只要能量够了也可以破坏物体,比如爆炸产生的破坏效应主要就是冲击波,而冲击波是声波的移动速度超过空气中的声速产生的。声波能量破坏物体的一个应用就是医学上超声波碎石,质疑声音不能震碎杯子的可以歇歇了。下面来说说南京大学赵其昌教授为什么试验中没有将杯子震碎。
首先,共振可以破坏一个物体,是因为当物体因为共振吸收了足够多的能量超过了其能承受的范围时,就会从最薄弱处破裂,传奇的科学超人尼古拉·特斯拉据说曾把一个振荡器固定到一个十层楼高的钢梁上制造出类似地震的晃动,来到工地的钢结构工人,个个恐慌万状,都以为发生了地震。最后在即将造成灾难前停下了。《流言终结者》有一期,格兰·今原制作了一个振荡器使一座桥产生了非常明显的振动。共振吸收的能量是可以累积的,从理论上分析,只要找到杯子的共振频率,只要施加一个很微小的声波,足够长时间杯子也一定可以碎裂,但实验中不管赵其昌教授还是《流言终结者》刚开始都没有使杯子碎裂,下面两张图看出来,两者测的基音相差不大