Номер 37.34, страница 140 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 37. Звуковые волны. Глава 5. Механические колебания и волны - номер 37.34, страница 140.

37.34 [н] Почему для звукоизоляции при строительстве применяют объёмные мягкие волокнистые или пористые материалы?

37.34 [н]

Звук представляет собой механическую волну, то есть колебания частиц среды (например, воздуха), которые распространяются в пространстве. Эффективная звукоизоляция направлена на максимальное снижение энергии звуковой волны при ее прохождении через преграду. Объёмные мягкие волокнистые или пористые материалы, такие как минеральная вата, стекловата или акустический поролон, превосходно справляются с этой задачей благодаря своей особой структуре и нескольким механизмам поглощения звука.

Основной принцип действия таких материалов — это преобразование энергии звуковых колебаний в тепловую энергию. Этот процесс происходит несколькими путями. Во-первых, за счет трения и вязких потерь. Волокнистые и пористые материалы имеют сложную, разветвленную структуру из множества мелких пор и волокон. Когда звуковая волна попадает в материал, она заставляет колебаться частицы воздуха внутри этих пор. При движении воздуха возникает трение о стенки пор и поверхности волокон, что преобразует энергию звука в тепло. Во-вторых, за счет многократных отражений и рассеяния. Внутри пористой структуры звуковая волна многократно отражается от огромного количества поверхностей. При каждом отражении часть энергии волны поглощается, что приводит к ее быстрому затуханию. В-третьих, сами мягкие волокна материала под действием звука начинают колебаться, и эта механическая энергия также рассеивается в тепло из-за внутреннего трения в материале волокон.

Таким образом, в отличие от плотных и твердых материалов (как бетон или кирпич), которые в основном отражают звук, пористые и волокнистые материалы эффективно поглощают звуковую энергию, не давая ей распространяться дальше. Именно это свойство делает их незаменимыми для звукоизоляции в строительстве.

Ответ: Объёмные мягкие волокнистые или пористые материалы применяют для звукоизоляции, потому что их структура эффективно преобразует энергию звуковой волны в тепловую энергию. Это происходит за счет трения колеблющегося воздуха о многочисленные волокна и стенки пор, а также за счет многократных отражений и затухания звука внутри сложной структуры материала.