Iepazīstiet skaņas viļņu jēdzienu

Vai kāds kādreiz ir domājis par to, kā skaņa sasniedz mūsu ausis? Kāpēc, ja mēs redzam uguņošanu tālumā, dažreiz mēs dzirdam skaņu tikai pēc tam, kad uguņošana nodziest? Šajā rakstā mēs apspriedīsim skaņas viļņus.

Skaņa ir gareniskā viļņa veids, kas rodas objekta vibrācijas rezultātā. Gareniskie viļņi ir viļņi, kuru izplatīšanās virziens ir paralēls vibrācijas virzienam. Apskatiet zemāk redzamo ilustrāciju.

Kad kāds iesit bungu, bungas virsma vibrēs un pievilksies, kā arī izstieps gaisa kolonnu. Vibrējošās gaisa molekulas izplatīsies dažādos virzienos. Gaisa molekulas, kas ir piestiprinātas, radīs augstu spiedienu, bet izstieptās molekulas - zemu. Augsta un zema spiediena viļņi pārmaiņus pārvietosies gaisā. Šos viļņus uztvers cilvēka auss, lai mēs varētu dzirdēt skaņu.

(Lasiet arī: Kādas ir viļņu īpašības?)

Skaņas viļņi ir iekļauti mehāniskajos viļņos, kuru izplatībai nepieciešama vide. Šī viļņa izplatīšanās vide var būt cieta, šķidra vai gāzveida. Tāpēc skaņas viļņi nevar izplatīties vakuumā, piemēram, kosmosā.

Skaņas viļņiem ir ierobežots izplatīšanās ātrums. Tādēļ, redzot uguņošanu tālumā, vispirms redzam uguņošanas gaismu, pēc tam izvirduma skaņu. Gaismas viļņiem ir visaugstākais ātrums, kādu mēs zinām līdz šim, un skaņas viļņi nevar sakrist, nemaz nerunājot par to pārsniegšanu.

Skaņas viļņu ātrums ir atkarīgs no izplatīšanās vides. Skaņa caur cietām daļām pārvietojas ātrāk nekā gāzes. Arī šo viļņu izplatīšanās ātrums palielinās, palielinoties barotnes temperatūrai.

Lai aprēķinātu skaņas izplatīšanās ātrumu, pamatojoties uz barotni, mēs varam izmantot šādas formulas.

Skaņas ātri izplatās cietās daļās

skaņas viļņu formula 1

Y = Young cietā modulis

ρ = cietās vielas blīvums

Skaņas ātri izplatās cietās daļās

skaņas viļņu formula 2

B = šķidruma lielapjoma modulis

ρ = šķidruma blīvums

Ātri iezogas skaņa gāzē

skaņas viļņu formula 3

γ = gāzes konstante

R = vispārējā gāzes konstante (8,31 J / mol K)

T = gāzes absolūtā temperatūra

M = relatīvā gāzes molekulmasa