Penyebaran bunyi

Apa itu penyebaran bunyi?

The penyebaran bunyi Ia selalu berlaku dalam medium material, kerana bunyi adalah gelombang membujur yang secara bergantian memampatkan dan mengembang molekul sederhana. Ia boleh merebak melalui udara, cecair dan pepejal.

Udara adalah cara yang paling biasa untuk disebarkan. Getaran yang dihasilkan oleh sumber bunyi seperti suara atau tanduk, dihantar ke arah semua arah ke molekul udara sekitarnya dan ke jirannya.

Suara tersebar dari penceramah ke telinga

Gangguan ini menyebabkan variasi tekanan udara, menghasilkan gelombang tekanan. Variasi ini tersebar dan apabila mereka mencapai gendang telinga, ia mula bergetar dan isyarat pendengaran berlaku.

Gelombang mengangkut tenaga dengan kelajuan yang sama yang berlaku. Di udara sebagai contoh, bunyi merebak pada kadar kira -kira 343.2 m/s dalam keadaan suhu dan tekanan normal, kelajuan ini menjadi ciri medium, seperti yang akan kita lihat kemudian.

Bagaimana penyebaran bunyi berlaku?

Penyebaran bunyi berlaku pada dasarnya dalam dua cara, yang pertama adalah bunyi yang datang terus dari sumber yang berasal dari itu. Yang kedua adalah melalui gelombang bunyi yang dicerminkan dalam halangan seperti dinding bilik, yang menimbulkan medan bunyi gemuruh.

Refleksi gelombang bunyi ini boleh berlaku berkali.

Dalam proses ini, gelombang bunyi memberi tenaga kepada alam sekitar dan melemahkan jarak sehingga hilang.

Kelajuan penyebaran bunyi

Kelajuan yang tersebar di media yang berbeza bergantung pada sifatnya. Yang paling relevan adalah ketumpatan, keanjalan, kelembapan, kemasinan dan suhu. Apabila mereka berubah, kelajuan bunyi juga.

Ketumpatan medium adalah ukuran inersia yang sama, yang membayangkan penentangan terhadap laluan gelombang tekanan. Bahan yang sangat padat pada dasarnya menentang laluan bunyi.

Boleh melayani anda: mampatan: konsep dan formula, pengiraan, contoh, latihan

Bagi pihaknya, keanjalan menunjukkan betapa mudahnya bahawa medium pulih sifatnya apabila ia terganggu. Dalam medium elastik, gelombang bunyi bergerak lebih mudah daripada medium tegar, kerana molekul lebih bersedia untuk bergetar lagi dan lagi.

Terdapat magnitud fizikal yang dipanggil Modul mampatan Untuk menerangkan betapa elastik adalah medium.

Persamaan kelajuan bunyi

Secara umum, bunyi merebak dalam medium dengan kelajuan yang diberikan oleh:

Di mana harta elastik adalah modul dan harta m kemungkinan dan ketumpatan ρ:

Akhirnya suhu adalah satu lagi faktor penting apabila bunyi merebak melalui gas seperti udara, yang merupakan cara di mana gelombang bunyi yang paling banyak tersebar. Apabila model gas ideal dipertimbangkan, kuota b/ρ bergantung semata -mata pada suhunya t.

Dengan cara ini kelajuan bunyi di udara pada 0ºC ialah 331 m/s, manakala pada 20 ºC nilainya ialah 343 m/s. Perbezaannya dijelaskan kerana apabila suhu meningkat, keadaan getaran molekul udara juga meningkat, memudahkan laluan gangguan.

Penyebaran bermakna

Bunyi adalah gelombang mekanikal yang memerlukan medium material untuk tersebar. Oleh itu, tidak ada cara untuk bunyi yang dihantar dalam kekosongan, tidak seperti gelombang elektromagnet yang boleh melakukannya tanpa masalah besar.

Udara

Udara adalah persekitaran yang paling biasa untuk penghantaran bunyi, dan juga dalam gas lain. Gangguan ditularkan oleh pertempuran antara molekul gas, sehingga semakin tinggi ketumpatan gas, semakin banyak perjalanan bunyi.

Boleh melayani anda: Tenaga Graviti: Formula, Ciri, Aplikasi, LatihanAnimasi ini menunjukkan bagaimana bunyi menyebar di udara. Sumbernya menyebabkan molekul gas memampatkan dan berkembang secara bergantian

Seperti yang telah kita katakan sebelum ini, suhu mempengaruhi penyebaran bunyi dalam gas, kerana apabila lebih besar, perlanggaran antara molekul lebih kerap.

Di udara, pergantungan pada kelajuan bunyi V dengan suhu T di Kelvin diberikan oleh:

Banyak kali suhu tidak diedarkan secara homogen di satu tempat, contohnya dewan konsert. Udara terpanas lebih dekat ke lantai, sementara di atas penonton boleh menjadi 5 º C colder, yang mempengaruhi penyebaran bunyi di kandang, kerana bunyi bergerak lebih cepat di kawasan lebih panas.

Cecair dan pepejal

Dalam cecair, bunyi bergerak lebih cepat daripada gas, dan lebih padat. Sebagai contoh, dalam air tawar dan air garam, kedua -duanya pada suhu 25 ºC, kelajuan bunyi masing -masing, 1493 m/s dan 1533 m/s, kira -kira empat kali lebih banyak daripada di udara, kira -kira kira -kira.

Sangat mudah untuk memeriksanya dengan meletakkan kepala di dalam air, jadi bunyi enjin kapal terdengar jauh lebih baik daripada di udara.

Tetapi dalam bahan pepejal seperti keluli dan kaca, bunyi dapat mencapai sehingga 5920 m/s, oleh itu mereka memandu bunyi yang lebih baik.

Eksperimen Penyebaran Bunyi Mudah

Penyebaran bunyi selalu dilakukan dalam medium material

Eksperimen 1

Gelombang bunyi mengganggu secara konstruktif atau merosakkan, dengan kata lain, bertindih. Kesan ini dapat dengan mudah dialami melalui percubaan mudah:

Bahan

-1 Sepasang penceramah seperti yang digunakan di komputer desktop.

-Telefon bimbit yang mempunyai aplikasi penjana gelombang yang dipasang.

-Pita pengukur

Prosedur

Eksperimen ini dijalankan di bilik yang luas dan jelas. Pembesar suara diletakkan di sebelah satu sama lain, dengan pemisahan 80 cm dan orientasi yang sama.

Boleh melayani anda: akhbar hidraulik

Sekarang penceramah disambungkan ke telefon dan kedua -duanya menghidupkan dengan jumlah yang sama. Dalam penjana kekerapan tertentu dipilih, seperti 1000 Hz.

Kemudian anda perlu bergerak sepanjang garis yang menyertai pembesar suara, tetapi mengekalkan pemisahan kira -kira 3 m. Segera menyatakan bahawa pada beberapa titik intensiti bunyi meningkat (campur tangan konstruktif) dalam beberapa titik dan dalam penurunan lain (gangguan merosakkan).

Ia juga diperhatikan bahawa ketika berdiri di titik yang sama dari pembesar suara, ini selalu menjadi tempat gangguan yang membina.

Eksperimen 2

Pengalaman ini, yang memerlukan penyertaan dua orang, berfungsi untuk mengesahkan bahawa objek mempunyai ciri.

Bahan

2 botol kosong yang sama.

Prosedur

Peserta mesti menyimpan botol mereka dalam kedudukan dan menegak dan jarak kira -kira 2 m dipisahkan. Salah seorang orang meniup melalui mulut botol, mempengaruhi jet udara secara serong, orang lain secara menegak memegang botolnya di sebelah telinga.

Orang yang mendengar dengan segera mencatatkan bahawa bunyi nampaknya berasal dari botol mereka sendiri, walaupun bunyi asal berlaku di dalam botol yang orang lain bertiup. Fenomena ini dipanggil resonans.

Pengalaman dapat diulang jika botol orang yang bertiup diisi separuh jalan. Dalam kes ini, bunyi juga direkodkan, tetapi lebih akut.

Rujukan

1. Konsep bunyi alam sekitar asas. Pulih dari: sicaweb.Cedex.adalah.
2. Chile saintifik. Penyebaran bunyi. Pulih dari: fizik.ch.
3. Dari dek, ke. Dengar dan lihat: 61 Eksperimen Akustik dan Optik. Edisi Universiti Murcia.
4. Ramón, f. Bunyi, suhu dan kelembapan. Pulih dari: Equaphon-university.jaring.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fizik universiti dengan fizik moden. Ke -14. Ed. Jilid 1. Pearson.
6. Syntec. Penyebaran bunyi. Pulih dari: acdacustics.com.