propagarea sunetului apare întotdeauna într-un mediu material, deoarece sunetul este o undă longitudinală care comprimă și extinde alternativ moleculele mediului. Poate fi răspândit prin aer, lichide și solide.
Aerul este cel mai comun mediu de propagare a sunetului. Vibrația produsă de o sursă de sunet, cum ar fi o voce sau un corn, este transmisă pe rând în toate direcțiile către moleculele de aer din jur și acestea către vecinii lor..
Această perturbare provoacă variații de presiune în aer, creând unde de presiune. Aceste variații se propagă și când ajung la timpan, acesta începe să vibreze și se produce semnalul auditiv..
Valurile transportă energia la aceeași viteză ca perturbarea. În aer, de exemplu, sunetul se deplasează cu o rată de aproximativ 343,2 m / s în condiții normale de temperatură și presiune, această viteză fiind o caracteristică a mediului, așa cum vom vedea mai târziu..
Indice articol
Propagarea sunetului are loc practic în două moduri, primul este sunetul care provine direct de la sursa care îl originează. Al doilea este prin undele sonore care sunt reflectate de obstacole precum pereții camerelor, dând naștere unui câmp sonor reverberant..
Aceste reflexii ale undelor sonore pot apărea de multe ori și ceea ce este interpretat ca sunet este presiunea acustică rezultată din câmpul sonor direct și câmpul reverberant..
În acest proces, undele sonore renunță la mediu și se atenuează cu distanța până când dispar..
Viteza cu care se propagă sunetul în diferite medii depinde de proprietățile lor. Cele mai relevante sunt densitatea, elasticitatea, umiditatea, salinitatea și temperatura. Când acestea se schimbă, viteza sunetului este, de asemenea.
Densitatea mediului este o măsură a inerției sale, care este o rezistență la trecerea undei de presiune. Un material foarte dens se opune inițial trecerii sunetului.
La rândul său, elasticitatea indică cât de ușor este mediul să-și recapete proprietățile odată ce este deranjat. Într-un mediu elastic, undele sonore călătoresc mai ușor decât într-un mediu rigid, deoarece moleculele sunt mai dispuse să vibreze din nou și din nou..
Există o cantitate fizică numită modul de compresibilitate pentru a descrie cât de elastic este un mediu.
În general, sunetul se propagă într-un mediu cu o viteză dată de:
Unde proprietatea elastică este modulul de compresibilitate B și proprietatea y este densitatea ρ:
În cele din urmă, temperatura este un alt factor important atunci când sunetul se propagă printr-un gaz precum aerul, care este mediul prin care se propagă majoritatea undelor sonore. Când se ia în considerare modelul de gaz ideal, coeficientul B / ρ depinde doar de temperatura sa T.
În acest fel, viteza sunetului în aer la 0 ° C este de 331 m / s, în timp ce la 20 ° C valoarea sa este de 343 m / s. Diferența se explică deoarece, atunci când temperatura crește, crește și starea vibrațională a moleculelor de aer, facilitând trecerea perturbării..
Sunetul este o undă mecanică care are nevoie de un mediu material pentru a se propaga. Prin urmare, nu există nicio modalitate de a transmite sunetul în vid, spre deosebire de undele electromagnetice care pot face acest lucru fără probleme majore..
Aerul este cel mai comun mediu pentru transmiterea sunetului, precum și alte gaze. Perturbările sunt transmise prin coliziuni între moleculele gazoase, în așa fel încât cu cât densitatea gazului este mai mare, cu atât sunetul se deplasează mai repede..
După cum am spus mai devreme, temperatura influențează propagarea sunetului în gaze, deoarece atunci când este mai mare, coliziile dintre molecule sunt mai frecvente.
În aer, dependența vitezei sunetului v de temperatura T în kelvin este dată de:
De multe ori temperatura nu este distribuită uniform într-un loc, de exemplu o sală de concerte. Aerul mai cald este mai aproape de podea, în timp ce deasupra audienței poate fi până la 5 ° C mai rece, ceea ce afectează propagarea sunetului în cameră, deoarece sunetul se mișcă mai repede în zonele mai fierbinți.
Sunetul se deplasează mai rapid în lichide decât în gaze și chiar mai rapid în solide. De exemplu, în apă dulce și apă sărată, ambele la o temperatură de 25 ° C, viteza sunetului este, respectiv, de 1493 m / s și 1533 m / s, de aproximativ patru ori mai mult decât în aer, aproximativ.
Este ușor de verificat punându-vă capul în apă, astfel încât zgomotul motoarelor bărcii este mult mai bun decât în aer.
Dar în materialele solide precum oțelul și sticla, sunetul poate ajunge până la 5920 m / s, prin urmare, acestea conduc sunetul mult mai bine..
Undele sonore interferează constructiv sau distructiv, cu alte cuvinte, se suprapun. Puteți experimenta cu ușurință acest efect cu un experiment simplu:
-1 pereche de boxe precum cele pe care le folosiți pe computerele desktop.
-Telefon mobil care are instalată o aplicație generator de unde.
-Bandă de măsurare
Experimentul se desfășoară într-o încăpere mare, deschisă. Boxele sunt amplasate una lângă alta, la o distanță de 80 cm și orientare identică.
Acum difuzoarele sunt conectate la telefon și ambele sunt activate cu volum egal. O frecvență specifică este selectată în generator, cum ar fi 1000 Hz.
Apoi, trebuie să vă deplasați de-a lungul liniei care unește difuzoarele, dar menținând o separare de aproximativ 3 m. Se observă imediat că în unele puncte intensitatea sunetului crește (interferență constructivă) în unele puncte și în altele scade (interferență distructivă).
De asemenea, se observă că, atunci când stăm în punctul echidistant de difuzoare, acesta este întotdeauna un loc de interferență constructivă..
Această experiență, care necesită participarea a două persoane, servește pentru a verifica dacă obiectele au frecvențe caracteristice.
2 sticle goale identice.
Participanții trebuie să-și păstreze sticlele în poziție verticală și verticală și să fie separați de o distanță de aproximativ 2 m. Unul dintre oameni suflă prin gura sticlei, incitând jetul de aer oblic, cealaltă persoană își ține sticla vertical lângă ureche.
Ascultătorul observă imediat că sunetul pare să provină din propria sticlă, deși sunetul original este produs în sticla pe care cealaltă persoană o suflă. Acest fenomen se numește rezonanţă.
Experiența se poate repeta dacă sticla celui care suflă este umplută la jumătate cu apă. În acest caz, sunetul este, de asemenea, înregistrat, dar mai mare.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.