Fisica tecnica ambientale - Appunti

APPUNTI DI

FISICA TECNICA AMBIENTALE

Prof. Lorenzo Moro

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Denis Durante

RIASSUNTO GENERICO

ACUSTICA

1. GENERALITA'

- perturbazioni di pressione

- movimenti vibratori

-> consecutivamente successione

-> oscillazioni successive

-> onde longitudinali

- velocità di propagazione

- corpo elastico

- mezzo

INTRO

- onda acustica

β= c'è un cambiamento di pressione (Δp)

- Compressione

- Rarefazione

- propagazione nell'aria (velocità del suono)

f(/)

- vibrazione particelle (oscillazione)

- modulo di comprensibilità

β(Δp/ρ /s - τ(Δp/ρ / s))

- onda longitudinali

- adiabatica

- isentropica

- Di continuo, c= √(Δp/Ћ)

- f ≤ R*T

LUNGHEZZA D'ONDA E FREQUENZA

- tempo di generazione

- periodo

T= 2π √

- Frequenza

T

- lunghezza d'onda

- distanza percorsa in un periodo

λ= c * τ

- Ottave (uoma voce)

16Hz - 20000Hz

- campo uditivo umano

PRESSIONE ED INTENSITA' SONORA

- pressione sonora

- Δp

- funzione del luogo

- potenza sonora

W

- pressione semiamplitudine efficace

p² = 1/T ∫ p ² dt

= p.√max/√2

- intensità sonora

- I

= W/4π r²

- onde sferiche

- onde piane

I = ∞

= ρ_p √²/r c

- densità sonora

- D = p²

- Volume

- Campo acustico perfettamente difluss

Dc= p²

p.c

- aspetto

- direzione

DECIBEL

Livelli pressione intensità

∆p= 10 log p ²

√p2

L = 10 log p/p

OSCILLOGRAMMI E SPETTRA SONORI

- occhio

- alta frequenza timbro del suono

- p (dist)a temporale ultr az

- suoni impulsivi/suoni area

- spettro soluto rumore

- Io Io funzioni di I

- bande d'ottore

- bande di terzi d'ottore

- frequente naturale

Acustica - Generalità

Introduzione

Fenomeno sonoro: perturbazione di pressione - propaga - mezzo elastico. Percepita - orecchio umano.

• Sorgente: corpo - vibra
• Mezzo elastico: aria
• Ricevitore: orecchio, microfono

Velocità compressione ≠ velocità propagazione della compressione.

P_o = pressione indisturbata P(T) = pressione che varia nel tempo

p_o: P(T) - p_o = Δp [Pa] e poniamo Δp=p

a 1000 Hz (lib) pas. 2⋅10⁻⁵ Pa per l'udibilità pd. 40÷50 Pa per il dolore

in ogni caso: p_o ≪ 1

Vediamo Equazione Differenziale di Propagazione di un Onda

^∂²p / _∂x² + ^∂²p / _∂y² + ^∂²p / _∂z² - ¹ / _c² ^∂²p / _∂T²

se poniamo φ come la nostra perturbazione è

^∂²p / _∂x² + ^∂²p / _∂y² + ^∂²p / _∂z² = ¹ / _c² ^∂²p / _∂T²

[Sappiamo che nel caso di onde equipotenziali ℇ = c² Є_s / ρ modulo elastico densità]

possiamo quindi definire una funzione (in una dimensione) che dipende da x e da T.

Δx = c⋅T^- tempo

e restando in una dimensione diventa

^∂²p / _∂x² = ¹ / _c² ^∂²p / _∂T²

Pressione ed intensità sonora

INTENSITÀ SONORA: potenza - unità di superficie - 1.. direzione - propagazione perturbazione.

energia - unità di tempo - superficie - 1.. dire " "

quindi _{I = ^p}

^{A A - superficie Sapppiamo che la forza che crea la perturbazione}

F = Δp . A

e che per la legge di Ohm acustica, la velocità di compressione è w = ^{Δp ρ . c}

perciò P_E = F. ^Δp _ρ.c e sapendo che F = Δp . A ottengo P_E = ^{Δp.A . Δp} _{ρ . c}

allora ^I la posso scrivere come I = p_A A . ^Δp _ρc ^{= Δp2 _A ρ.c =}

semplificando, per un'onda piana progressiva (o longitudinale) è

_{I = ^{P Δp2 [W ]}}

A ρ.c m₂