Como é que ir mais devagar na água torna difícil falar com alguém debaixo de água?

Som viaja tão bem subaquáticos que os submarinos usam o som baseado no sonar para a imagem de seu ambiente. Imagem de domínio público, fonte: Marinha dos EUA.o som viaja mais depressa na água do que no ar. A velocidade do som no ar em condições típicas é de cerca de 343 metros por segundo, enquanto a velocidade do som na água é de cerca de 1.480 metros por segundo., Fundamentalmente, o som padrão é uma onda de compressão que viaja através de um material. Você pode pensar em um material como uma grade de bolas pesadas (representando os átomos) conectadas por molas (representando as ligações entre os átomos). Quando você empurra algumas bolas na grade, eles se aproximam de seus vizinhos de um lado e as molas conectando as bolas e seus vizinhos comprimem. Mas as molas comprimidas recuperam, substituindo as bolas para a sua posição original. No processo, no entanto, as bolas vizinhas são empurradas, fazendo com que as molas conectando-os e seus vizinhos para comprimir., Este processo se repete de forma dominó e você tem uma onda de compressão viajando através da grade de bolas. De uma forma semelhante, o som padrão é apenas uma onda de compressão que viaja através dos átomos e ligações em um material.

com a natureza de onda de compressão do som em mente, deve fazer sentido que materiais mais resistentes propagam o som a velocidades mais altas. Na grelha metafórica de bolas e molas, molas mais duras vão voltar mais rápido, levando a propagação de ondas mais rápidas. Similarmente, em materiais reais, ligações químicas mais fortes entre átomos levam a uma velocidade mais rápida do som., Materiais não rígidos como o ar e a água têm velocidades relativamente lentas de som, enquanto materiais rígidos como o diamante e o ferro têm altas velocidades de som. O componente chave é a rigidez das ligações químicas envolvidas e não apenas o tipo de moléculas que estão presentes. Por exemplo, moléculas de água ligadas em forma de gelo têm uma velocidade de som mais do dobro da velocidade da água líquida.no entanto, temos de levar em conta mais do que as ligações químicas (as molas). Nós também temos que levar em conta os próprios átomos (as bolas metafóricas na grade)., Bolas mais massivas têm mais inércia para superar e, portanto, levar mais tempo para responder a um empurrão de um vizinho. Em geral, materiais mais pesados (aqueles com densidades de massa mais altas) têm velocidades de som mais lentas, sendo tudo o resto igual. Ao determinar a velocidade do som em um determinado material, a rigidez e densidade do material tendem a trabalhar uns contra os outros. Enquanto os sólidos geralmente têm uma maior velocidade de som do que os líquidos, porque os sólidos são mais fortes do que os líquidos, esta generalização nem sempre é verdade porque a densidade também desempenha um papel., Um líquido leve e rígido (como o glicerol com v = 1900 m/s) pode ter uma maior velocidade de som do que um sólido pesado e esponjoso (como borracha com v = 1600 m/s). Enquanto a água é mais densa que o ar, sua rigidez é suficiente maior do que o ar para compensar a alta densidade e fazer a velocidade do som maior na água.mas o facto de o som viajar mais depressa na água do que no ar levanta a seguinte questão: por que é mais difícil falar com alguém debaixo de água do que no ar? A resposta é que os casais de som mal do ar à água., Quando você fala, você faz isso emitindo ar e, em seguida, enviando ondas de compressão através deste Ar. Os teus pulmões fornecem a explosão de ar, e as tuas cordas vocais vibrantes e a boca imprimem a forma de onda sonora apropriada no ar. Para que alguém debaixo de água te ouça, as ondas sonoras têm de ir do ar na boca para a água que te rodeia. Ondas sonoras têm um tempo difícil de ir do ar para a água e, na maioria das vezes, se refletem na interface ar-água, em vez de serem transmitidas para a água., Se seus pulmões e vias aéreas estivessem cheios de água, e se suas cordas vocais e pulmões estivessem sintonizados para lidar com a água, você faria um melhor trabalho de gerar som debaixo d’água, já que não haveria mais uma interface ar-água.tópicos: onda de compressão, reflexão, som, onda sonora, ondas sonoras, velocidade do som, rigidez, água, onda, ondas