Àpẹẹrẹ Ìgbì Ohùn: Lílóye Èrò àti Ìlò Rẹ̀
Ìgbì ohùn jẹ́ ohun tó ń ṣẹlẹ̀ lójúmọ́ tí a máa ń rí. Láìsí ìgbì ohùn, a kò lè gbọ́ tàbí bá ara wa sọ̀rọ̀ ní irọ̀rùn. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò èrò ìpìlẹ̀ nípa ìgbì ohùn, yóò sì fún wa ní àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro láti mú kí òye rẹ nípa kókó yìí jinlẹ̀ sí i.
Ìpìlẹ̀ Ìrònú Àwọn Ìgbì Ohùn
Àwọn ìgbì ohùn jẹ́ àwọn ìgbì ẹ̀rọ tí ó ń rìn gba àárín (ohun àárín) bíi afẹ́fẹ́, omi, tàbí àwọn ohun líle. Àwọn ìgbì wọ̀nyí ni a ń ṣe nípasẹ̀ ìgbọ̀nsẹ̀ orísun kan, bí ìró ohun èlò orin tàbí ìjíròrò ènìyàn. Àwọn ìgbì ohùn nílò ohun èlò láti tàn kálẹ̀, ìdí nìyí tí a kò fi lè gbọ́ ohùn ní afẹ́fẹ́.
Àwọn ànímọ́ kan tí ó ṣe pàtàkì láti lóye ni:
1. Ìgbohùn (f): Iye ìgbohùn tí ó ń ṣẹlẹ̀ ní ìṣẹ́jú-àáyá kan. A ń wọn ìgbohùn tí ó ń dún ní hertz (Hz).
2. Gígùn Ìgbì (λ): Ìjìnnà láàrín àwọn ojú ìgbì méjì tó dọ́gba ní àkókò ìgbì kan, bíi ìpele kan sí èkejì. A sábà máa ń wọn gígùn ìgbì náà ní mítà (m).
3. Iyára (v): Iyára tí ìgbì ohùn ń rìn gba àárín kan kọjá. Àwọn ànímọ́ ti àárín náà bí ìwọ̀n àti iwọ̀n otútù ló ní ipa lórí iyára yìí.
4. Ìwọ̀n ìgbì: Iye ìyípadà àárín láti ipò ìwọ́ntúnwọ́nsì rẹ̀ nítorí ìgbì omi. Ìwọ̀n ìgbì ló ń pinnu agbára ohùn náà.
5. Àkókò (T): Àkókò tí a nílò fún ìgbì kan ṣoṣo láti rìn la àárín. Àkókò náà jẹ́ ìdàkejì ìgbì náà (T = 1/f).
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Ìgbì Ohùn
Àwọn àpẹẹrẹ díẹ̀ lára àwọn ìṣòro ìgbì ohùn tó lè ranni lọ́wọ́ láti lóye bí a ṣe ń lo àwọn èrò tó wà lókè yìí ni ìsàlẹ̀ yìí.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ṣíṣírò Ìyára Ohun
Ìbéèrè:
Akẹ́kọ̀ọ́ kan ṣe ìdánwò kan ní pápá tí ó ṣí sílẹ̀ láti wọn iyára ohùn náà. Ó dúró ní mítà 340 sí ọ̀rẹ́ kan tí ń lu ìlù kan. Tí akẹ́kọ̀ọ́ bá gbọ́ ìró ìlù náà ní ìṣẹ́jú-àáyá kan lẹ́yìn tí ó rí i tí wọ́n ń lu ú, kí ni iyára ohùn nínú afẹ́fẹ́ lábẹ́ àwọn ipò wọ̀nyí?
Ojutu:
A le ṣe iṣiro iyara ohun (v) nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ v = \frac{d}{t} \]
Mo ṣe é:
– \( d \) ni ijinna naa, eyiti o jẹ mita 340
– \( t \) ni akoko, eyun iṣẹju-aaya 1
Nípa yíyípadà àwọn iye wọ̀nyí, a gba:
\[ v = \frac{340 \, \text{meter}}{1 \, \text{seconds}} = 340 \, \text{m/s} \]
Nítorí náà, iyàrá ìró nínú afẹ́fẹ́ ní ipò yẹn jẹ́ 340 m/s.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Pípín Ìgbóhùn Ìgbì
Ìbéèrè:
Orísun ohùn kan ní ìwọ̀n ìgbì omi tó tó mítà méjì, ó sì máa ń rìn ní iyàrá tó tó 340 m/s nínú afẹ́fẹ́. Kí ni ìgbóhùn náà?
Ojutu:
A le ṣe iṣirò igbohunsafẹfẹ (f) nipa lilo ibatan naa:
\[ v = f \times \lambda \]
Nípa ṣíṣe àtúnṣe ìṣirò fún \( f \):
\[ f = \frac{v}{\lambda} \]
Won ti mo:
– \( v = 340 \, \text{m/s} \)
– \( \lambda = 2 \, \text{m} \)
Nípa yíyípadà àwọn iye wọ̀nyí, a gba:
\[ f = \frac{340 \, \text{m/s}}{2 \, \text{m}} = 170 \, \text{Hz} \]
Nítorí náà, ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ ohùn náà jẹ́ 170 Hz.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Ṣíṣírò Ìwọ̀n Ohùn
Ìbéèrè:
Tí ìgbì ohùn bá ní ìfúnpọ̀ tó pọ̀ jùlọ ti 0,5 Pa tí ó sì ń mú ìpele ohùn tó tó 100 dB jáde, kí ni ìwọ̀n ìyípadà ìgbì náà nínú afẹ́fẹ́, tí a bá gbà pé ìwọ̀n afẹ́fẹ́ náà jẹ́ 1,2 kg/m³ àti pé iyàrá ohùn náà jẹ́ 340 m/s?
Ojutu:
A le ṣe iṣirò iwọn (A) ti igbi ohun lati inu titẹ ti o pọju (Pmax) nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ P_{\max} = \rho \cdot v \cdot \omega \cdot A \]
Níbi tí \( \omega \) jẹ́ iyàrá ìgun, èyí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìgbìyànjú tí a sì ṣírò rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí \( \omega = 2\pi \cdot f \).
Sibẹsibẹ, ti a ba mọ ipele titẹ ati ohun ti o pọ julọ, ijiroro alaye diẹ sii nigbagbogbo nilo awọn iṣiro siwaju sii ati iyipada ti ohun ni decibels si iwọn titẹ. Fun awọn idi ẹkọ ipilẹ, ọna iṣiro titobi yii jẹ pataki diẹ sii si ipo ti o daju ti awọn idanwo yàrá/aaye.
Ipari
Àwọn ìgbì ohùn jẹ́ ọ̀kan lára àwọn àpẹẹrẹ ìgbì omi tó rọrùn jùlọ láti kíyèsí àti lóye ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́. Nípa lílóye àwọn ànímọ́ ìpìlẹ̀ bí iyàrá, ìgbóná, àti ìgbì omi, a lè yanjú onírúurú ìṣòro tó ní í ṣe pẹ̀lú ìṣẹ̀lẹ̀ yìí.
Lílo àwọn èrò ìgbì ohùn kò mọ sí ẹ̀kọ́ fisiksi ní àwọn ilé ìwé nìkan, ó tún ní ipa lórí onírúurú ìmọ̀ ẹ̀rọ ìgbàlódé, títí kan ṣíṣe àwọn ohun èlò orin, àwọn ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀, àti àwọn ètò radar. Nípa lílóye àwọn àpẹẹrẹ tí a ti jíròrò lókè yìí, a nírètí pé a lè lo ìmọ̀ nípa ìgbì ohùn lọ́nà tó gbéṣẹ́ àti lọ́nà tó múná dóko.
Pẹ̀lú ìdánrawò tó tó àti òye tó dájú, ẹnikẹ́ni lè mọ èrò ìgbì ohùn dáadáa kí ó sì lò ó ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́ àti ní oríṣiríṣi iṣẹ́ tó nílò òye nípa fisiksi.
