De ljudförökning det förekommer alltid i ett materialmedium, eftersom ljud är en längsgående våg som växelvis komprimerar och expanderar mediumets molekyler. Kan spridas genom luft, vätskor och fasta ämnen.
Luft är det vanligaste mediet för att ljud sprids. Vibrationer som produceras av en ljudkälla som en röst eller ett horn överförs i tur och ordning i alla riktningar till de omgivande luftmolekylerna och dessa till sina grannar..
Denna störning orsakar tryckvariationer i luften, vilket skapar tryckvågor. Dessa variationer förökas och när de når trumhinnan börjar den vibrera och hörsignalen produceras..
Vågor bär energi i samma hastighet som störningen. I luft rör sig exempelvis ljud med en hastighet av cirka 343,2 m / s under normala temperatur- och tryckförhållanden, varvid denna hastighet är ett kännetecken för mediet, vilket vi kommer att se senare..
Artikelindex
Ljudutbredningen sker i princip på två sätt, det första är ljudet som kommer direkt från källan som har sitt ursprung. Det andra är genom ljudvågorna som reflekteras från hinder som rumsväggarna, vilket ger upphov till ett efterklangande ljudfält..
Dessa reflektioner av ljudvågor kan förekomma många gånger och vad som tolkas som ljud är det akustiska trycket som härrör från det direkta ljudfältet och efterklangsfältet..
I denna process ger ljudvågorna upp sin energi till mediet och dämpas med avstånd tills de försvinner..
Hur snabbt ljud sprids i olika media beror på deras egenskaper. De mest relevanta är densitet, elasticitet, fuktighet, salthalt och temperatur. När dessa ändras, ljudets hastighet också.
Densiteten hos mediet är ett mått på dess tröghet, vilket är ett motstånd mot tryckvågens passage. Ett mycket tätt material motsätter sig inledningsvis passage av ljud.
För sin del anger elasticiteten hur lätt det är för mediet att återfå sina egenskaper när det störs. I ett elastiskt medium rör sig ljudvågor lättare än i ett styvt medium, eftersom molekylerna är mer villiga att vibrera om och om igen..
Det kallas en fysisk kvantitet kompressibilitetsmodul för att beskriva hur elastiskt ett medium är.
I allmänhet sprids ljud i ett medium med en hastighet som ges av:
Där den elastiska egenskapen är kompressibilitetsmodulen B och egenskapen y är densiteten ρ:
Slutligen är temperaturen en annan viktig faktor när ljud förökas genom en gas som luft, vilket är det medium genom vilket de flesta ljudvågorna fortplantas. När den ideala gasmodellen beaktas beror kvoten B / ρ bara på dess temperatur T.
På detta sätt är ljudhastigheten i luft vid 0 ° C 331 m / s, medan vid 20 ° C är dess värde 343 m / s. Skillnaden förklaras för att när temperaturen ökar stiger också luftmolekylernas vibrationstillstånd, vilket underlättar störningen..
Ljud är en mekanisk våg som behöver ett material för att sprida sig. Därför finns det inget sätt för ljud att överföras i vakuum, till skillnad från elektromagnetiska vågor som kan göra det utan större problem..
Luft är den vanligaste miljön för ljudöverföring, liksom andra gaser. Störningar överförs genom kollisioner mellan gasformiga molekyler, på ett sådant sätt att ju högre gasens densitet desto snabbare reser ljudet..
Som vi har sagt tidigare påverkar temperaturen utbredningen av ljud i gaser, eftersom kollisioner mellan molekyler är vanligare när det är högre.
I luft ges beroendet av ljudhastigheten v på temperaturen T i kelvin av:
Många gånger fördelas inte temperaturen jämnt på en plats, till exempel i en konserthus. Den varmare luften är närmare golvet, medan den över publiken kan bli upp till 5 ° C svalare, vilket påverkar ljudets förökning i rummet, eftersom ljudet rör sig snabbare i de mer varma områdena.
Ljud rör sig snabbare i vätskor än i gaser och ännu snabbare i fasta ämnen. Till exempel, i färskvatten och saltvatten, båda vid en temperatur av 25 ºC, är ljudhastigheten 1493 m / s respektive 1533 m / s, ungefär fyra gånger mer än i luft, ungefär.
Det är lätt att kontrollera genom att sätta huvudet i vattnet, så bullret från båtmotorerna är mycket bättre än i luften.
Men i fasta material som stål och glas kan ljudet nå upp till 5920 m / s, därför leder de ljud mycket bättre..
Ljudvågor stör konstruktivt eller destruktivt, med andra ord överlappar de varandra. Du kan enkelt uppleva denna effekt med ett enkelt experiment:
-1 högtalarpar som de du använder på stationära datorer.
-Mobiltelefon som har en våggenerator-app installerad.
-Måttband
Experimentet utförs i ett stort, öppet rum. Högtalarna placeras sida vid sida, 80 cm från varandra och identisk orientering.
Nu är högtalarna anslutna till telefonen och båda slås på med lika hög volym. En specifik frekvens väljs i generatorn, till exempel 1000 Hz.
Då måste du gå längs linjen som går med i högtalarna, men upprätthålla en avstånd på cirka 3 m. Det märks omedelbart att ljudintensiteten i vissa punkter ökar (konstruktiv interferens) i vissa punkter och i andra minskar den (destruktiv interferens).
Det observeras också att detta alltid är en plats för konstruktiva störningar när man står vid lika långt från högtalarna..
Denna upplevelse, som kräver deltagande av två personer, tjänar till att verifiera att objekten har karakteristiska frekvenser.
2 identiska tomma flaskor.
Deltagarna måste hålla sina flaskor upprätt och vertikalt och vara åtskilda med ett avstånd på cirka 2 m. Ett av folket blåser genom flaskans mynning och uppmanar luftstrålen snett, den andra personen håller sin flaska vertikalt bredvid örat.
Lyssnaren märker omedelbart att ljudet verkar komma från sin egen flaska, även om det ursprungliga ljudet produceras i flaskan som den andra personen blåser. Detta fenomen kallas resonans.
Upplevelsen kan upprepas om den blåsande personens flaska fylls halvvägs med vatten. I detta fall spelas också in ljudet, men högre.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.