Ngā Tauira Pātai mō te Ngaru Oro: Te Mārama ki te Ariā me tōna Whakamahinga
He āhuatanga ā-tinana ngā ngaru oro e tūtakihia ana e tātou i ia rā, i ia rā. Ki te kore he ngaru oro, e kore e taea e tātou te whakarongo, te kōrero rānei. Ka matapakihia e tēnei tuhinga te ariā taketake o ngā ngaru oro, me te whakarato tauira rapanga hei whakahōhonu ake i tō māramatanga ki tēnei kaupapa.
Te Ariā Taketake o ngā Ngaru Oro
Ko ngā ngaru oro he ngaru ā-ringa e rere ana i roto i tētahi reo (matū takawaenga) pērā i te hau, te wai, ngā mea totoka rānei. Ka puta ēnei ngaru i ngā wiri o tētahi pūtake, pērā i te tangi o tētahi taonga puoro, i te kōrero rānei a te tangata. Me whai reo ngā ngaru oro hei horapa, koia te take e kore ai e rangona te tangi i roto i te korehau.
Ko ētahi o ngā āhuatanga o ngā ngaru oro he mea nui kia mārama:
1. Auautanga (f): Te maha o ngā wiri e puta ana i roto i te hēkona kotahi. Ka inehia te auau o ngā ngaru oro ki te hertz (Hz).
2. Roangaru (λ): Te tawhiti i waenganui i ngā pūwāhi ōrite e rua i roto i tētahi wā ngaru, pērā i te tihi o tētahi ki tētahi. Ko te roangaru ka inehia i roto i ngā mita (m).
3. Tere (v): Ko te tere o te haere o ngā ngaru oro i roto i tētahi reo. Ka pāngia tēnei tere e ngā āhuatanga o te reo pēnei i te mātotoru me te pāmahana.
4. Te whānui: Te nui o te nekehanga o te reo mai i tōna tūranga taurite nā ngā ngaru. Ko te whānui te mea e whakatau ana i te kaha o te oro.
5. Wā (T): Te wā e hiahiatia ana kia haere te ngaru kotahi i roto i te reo. Ko te wā te whakahurihanga o te auau (T = 1/f).
Ngā Tauira Pātai mō te Ngaru Oro
Kei raro nei ētahi tauira o ngā rapanga ngaru oro hei āwhina i a koe ki te mārama ki te whakamahinga o ngā ariā i runga ake nei.
Tauira Pātai 1: Te Tatau i te Tere o te Oro
Pātai:
Ka whakahaerehia e tētahi tauira tētahi whakamātautau māmā i roto i tētahi parae tuwhera hei ine i te tere o te oro. E 340 mita te tawhiti o tana tū mai i tētahi hoa e patupatu ana i te pahu. Mena ka rongo te tauira i te tangi o te pahu i roto i te 1 hēkona i muri i te kitenga i te patupatu, he aha te tere o te oro i te rangi i raro i ēnei āhuatanga?
Otinga:
Ka taea te tatau i te tere o te oro (v) mā te whakamahi i te tātai:
\[ v = \frac{d}{t} \]
Kei hea:
– Ko te tawhiti ko te \( d \), arā, 340 mita
– Ko te wā ko te \( t \), arā, 1 hēkona
Mā te whakakapi i ēnei uara, ka whiwhi tātou:
\[ v = \frac{340 \, \text{mita}}{1 \, \text{hēkona}} = 340 \, \text{m/s} \]
Nō reira, ko te tere o te oro i te rangi i taua āhua ko 340 m/s.
Tauira Pātai 2: Te Whakatau i te Auautanga o ngā Ngaru Oro
Pātai:
E 2 mita te roa o te roanga ngaru o tētahi pūtake oro, ā, e 340 m/s te tere e haere ana i te rangi. He aha te auau o te oro?
Otinga:
Ka taea te tatau i te auau (f) mā te whakamahi i te whanaungatanga:
\[ v = f \times \lambda \]
Mā te whakaoti i te whārite mō \( f \):
\[ f = \frac{v}{\lambda} \]
E mōhiotia ana:
– \( v = 340 \, \kuputuhi{m/s} \)
– \( \lambda = 2 \, \kuputuhi{m} \)
Mā te whakakapi i ēnei uara, ka whiwhi tātou:
\[ f = \frac{340 \, \text{m/s}}{2 \, \text{m}} = 170 \, \text{Hz} \]
Nō reira, ko te auau o te oro he 170 Hz.
Tauira Pātai 3: Te Tatau i te Kaha o te Oro
Pātai:
Mena he 0,5 Pa te pēhanga mōrahi o te ngaru oro, ā, tata ki te 100 dB te taumata oro e puta ai, he aha te kaha o ngā nekehanga o te ngaru i roto i te rangi, ki te whakaaro ko te mātotoru o te hau he 1,2 kg/m³, ā, ko te tere o te oro he 340 m/s?
Otinga:
Ka taea te whakatau tata i te kaha (A) o te ngaru oro mai i te pēhanga mōrahi (Pmax) mā te whakamahi i te tātai:
\[ P_{\max} = \rho \cdot v \cdot \omega \cdot A \]
Ko \( \omega \) te tere koki, e pā ana ki te auau, ā, ka tatauhia pēnei \( \omega = 2\pi \cdot f \).
Heoi, ki te mōhiotia te pēhanga mōrahi me te taumata oro, ko te tikanga me whai tātaitanga anō me te huri i te oro ki roto i ngā desipera ki te tauine pēhanga mō tētahi matapakinga taipitopito ake. Mō ngā kaupapa ako taketake, he nui ake te pānga o tēnei huarahi tātaitanga whānui ki te horopaki tūturu o ngā whakamātautau taiwhanga/marae.
Whakamutunga
Ko ngā ngaru oro tētahi o ngā tauira ngaru māmā ki te mātakitaki me te mārama i roto i te oranga o ia rā. Mā te mārama ki ngā āhuatanga taketake pēnei i te tere, te auau, me te roanga ngaru, ka taea e tātou te whakaoti rapanga maha e pā ana ki tēnei āhuatanga.
Kāore te whakamahinga o ngā ariā oro e herea noa ki te mātauranga ahupūngao i roto i ngā kura engari he pānga anō hoki ki ngā hangarau hou, tae atu ki te hoahoa o ngā taonga puoro, ngā taputapu whakawhitiwhiti kōrero, me ngā pūnaha radar. Mā te mārama ki ngā tauira kua kōrerohia i runga ake nei, ko te tumanako ka taea te whakamahi i te mātauranga mō ngā ngaru oro me te whai hua ake, me te auaha ake.
Mā te nui o te whakaharatau me te mārama pakari, ka taea e te tangata te mōhio ki te ariā o ngā ngaru oro me te whakamahi i roto i te oranga o ia rā, me ngā mara mahi e hiahia ana kia mārama ki te ahupūngao.
