Kategória: fizika megjelent: November 12, 2013
a hang gyorsabban halad a vízben, mint a levegőben. A hang sebessége a levegőben tipikus körülmények között körülbelül 343 méter másodpercenként, míg a hang sebessége a vízben körülbelül 1480 méter másodpercenként., Alapvetően a standard hang egy tömörítési hullám, amely egy anyag ellenére halad. Az anyagot úgy tekintheti meg, mint egy nehéz golyó rácsát (amely az atomokat képviseli), amelyet rugók kötnek össze (ami az atomok közötti kötéseket jelenti). Amikor megnyomja a néhány golyó a rács, mozognak közelebb a szomszédok az egyik oldalon, és a rugók összekötő golyók és a szomszédok tömöríteni. De a tömörített rugók visszapattannak, a golyókat eredeti helyzetükre cserélve. A folyamat során azonban a szomszédos golyókat megnyomják, így a rugók összekötik őket a szomszédaikkal., Ez a folyamat ismétlődik dominó módon, és kapsz egy kompressziós hullám utazik, bár a rács a golyók. Hasonló módon a standard hang csak egy tömörítési hullám, amely az atomokon keresztül halad, és egy anyagban köt össze.
a hang tömörítési hullám természetével szem előtt tartva, értelme van annak, hogy a merevebb anyagok nagyobb sebességgel terjesztik a hangot. A gömbök és rugók metaforikus rácsában a merevebb rugók gyorsabban visszapattannak, ami gyorsabb hullámterjedést eredményez. Hasonlóképpen, a valódi anyagokban az atomok közötti merevebb kémiai kötések gyorsabb hangsebességet eredményeznek., A nem merev anyagok, például a levegő és a víz viszonylag lassú hangsebességgel rendelkeznek, míg a merev anyagok, mint például a gyémánt és a vas, nagy hangsebességgel rendelkeznek. A kulcskomponens az érintett kémiai kötések merevsége, nem csak a jelen lévő molekulák típusa. Például a jég formájában kötött vízmolekulák hangsebessége több mint kétszer olyan gyors, mint a folyékony vízben.
azonban többet kell figyelembe vennünk, mint a kémiai kötéseket (a rugókat). Figyelembe kell vennünk az atomokat is (a rács metaforikus golyóit)., A masszívabb golyóknak több tehetetlensége van a leküzdéshez, ezért hosszabb ideig tart, hogy reagáljanak a szomszéd nyomására. Általában a nehezebb anyagok (a nagyobb tömegsűrűségűek) lassabb hangsebességgel rendelkeznek, minden más egyenlő. Egy adott anyag hangsebességének meghatározásakor az anyag merevsége és sűrűsége általában egymás ellen hat. Míg a szilárd anyagok általában nagyobb hangsebességgel rendelkeznek, mint a folyadékok, mivel a szilárd anyagok merevebbek, mint a folyadékok, ez az általánosítás nem mindig igaz, mert a sűrűség is szerepet játszik., A könnyű, merev folyadék (például v = 1900 m/s glicerin) nagyobb hangsebességgel rendelkezik, mint egy nehéz, szivacsos szilárd anyag (például v = 1600 m/s gumi). Míg a víz sűrűbb, mint a levegő, a merevség elég nagyobb, mint a levegő, hogy kompenzálja a nagy sűrűségű, hogy a hang sebessége nagyobb a vízben.
de az a tény, hogy a hang gyorsabban halad a vízben, mint a levegőben, csak felveti a következő kérdést: miért nehezebb beszélni valakivel a víz alatt, mint a levegőben? A válasz az, hogy a hang Párok rosszul a levegőtől a vízig., Amikor beszélsz, ezt úgy teszed, hogy levegőt bocsátasz ki, majd kompressziós hullámokat küldesz ezen a levegőn keresztül. A tüdejük biztosítja a légrobbanást, a vibráló hangszálak és a száj a megfelelő hanghullámot nyomják a levegőbe. Annak érdekében, hogy valaki a víz alatt hallja Önt, a hanghullámoknak a szájban lévő levegőből a környező vízbe kell menniük. A hanghullámok nehezen jutnak a levegőből a vízbe, és többnyire a levegő-víz interfészen tükröződnek, ahelyett, hogy a vízbe továbbítanák őket., Ha a tüdőd és a légutad tele lenne vízzel, és ha a hangszálaid és a tüdőd a víz kezelésére hangolódnának, jobb munkát végeznél a víz alatti hang generálásában, mivel már nem lenne levegő-víz interfész.
témák: tömörítési hullám, visszaverődés, hang, hanghullám, hanghullámok, hanghullámok, hangsebesség, merevség, víz, hullám, hullámok