ხმის სიჩქარე

ხმის სიჩქარე თვითმფრინავებში

რა თქმა უნდა, ბევრჯერ გინახავთ, რომ როდესაც ქარიშხალია, პირველი რაც არის არის შუქი, რომელიც ელვაა და შემდეგ ისმის ხმა. ეს განპირობებულია ი ხმის სიჩქარერა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, თუ რა არის მაქსიმალური სიჩქარე, რომლის გავრცელებაც შეუძლია ხმას ჰაერში. ფიზიკაში ეს საკმაოდ მნიშვნელოვანია.

ამიტომ, ჩვენ ვაპირებთ ამ სტატიას მივუძღვნათ, რომ გითხრათ ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ ბგერის სიჩქარისა და მისი გავრცელების შესახებ.

ხმის სიჩქარე

ხმის სიჩქარე

ბგერითი ტალღის გავრცელების სიჩქარე დამოკიდებულია იმ მასალის მახასიათებლებზე, რომლებშიც ის ვრცელდება და არა ტალღის მახასიათებლებზე ან მის გამომუშავებელ ძალაზე. ხმის ტალღების გავრცელების ამ სიჩქარეს ასევე უწოდებენ ხმის სიჩქარეს. დედამიწის ატმოსფეროში, ტემპერატურა 20ºC, რაც 343 მეტრი წამში.

ხმის სიჩქარე განსხვავდება გამრავლების საშუალების მიხედვით და მისი გავრცელების გზა ხელს უწყობს გადამცემი საშუალების გარკვეული მახასიათებლების უკეთ გააზრებას. როდესაც გავრცელების საშუალო ტემპერატურა იცვლება, შეიცვლება ხმის სიჩქარეც. ეს იმიტომ ხდება, რომ ტემპერატურის ზრდა იწვევს ნაწილაკებს შორის ვიბრაციის მატარებელი ურთიერთქმედების სიხშირის ზრდას, რაც ითარგმნება როგორც ტალღის სიჩქარის ზრდა.

ზოგადად რომ ვთქვათ, მყარებში ხმის სიჩქარე უფრო მაღალია ვიდრე სითხეებში და სითხეებში ხმის სიჩქარე უფრო მაღალია ვიდრე გაზებში. ეს იმიტომ ხდება, რომ რაც უფრო მყარია მატერია, მით უფრო დიდია ატომური ბმების ერთიანობის ხარისხი, რაც ხელს უწყობს ხმოვანი ტალღების გავრცელებას.

ხმის გავრცელების სიჩქარე დამოკიდებულია ძირითადად იმ მასალის ელასტიურობაზე, რომელიც ავრცელებს მას. ელასტიურობა გულისხმობს პირვანდელი ფორმის აღდგენის უნარს.

რა არის ხმა

ხმა არის წნევის ტალღა, რომელსაც შეუძლია გავრცელდეს ჰაერში შეკუმშვისა და დეპრესიის გზით. ხმა, რომელსაც ჩვენ ჩვენს გარშემო აღვიქვამთ, სხვა არაფერია თუ არა ენერგია, რომელიც წარმოიქმნება ვიბრაციებით, რომლებიც ვრცელდება ჰაერში ან სხვა საშუალებებში, რომლის მიღება და მოსმენა შესაძლებელია ადამიანის ყურამდე მისვლისას. ჩვენ ვიცით, რომ ხმა მოძრაობს ტალღების სახით.

ტალღები არის ვიბრაციული დარღვევები მედიუმში, რომლებიც ენერგიას გადასცემენ ერთი წერტილიდან მეორეზე ამ ორ წერტილს შორის პირდაპირი კონტაქტის გარეშე. ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ტალღა წარმოიქმნება საშუალო ნაწილაკების ვიბრაციით, რომლითაც ის გადის, ანუ გავრცელების პროცესი, რომელიც შეესაბამება ჰაერის მოლეკულების გრძივი გადაადგილებას (გამრავლების მიმართულებით). დიდი გადაადგილების არე ჩნდება იმ უბანში, სადაც წნევის ცვლილების ამპლიტუდა ნულია და პირიქით.

ხმა სპიკერში

დინამიკი

ჰაერი მილში, რომლის სპიკერი ერთ ბოლოშია და მეორე ბოლო დახურულია, ვიბრირებს ტალღების სახით. გრძივი სტატიკური. ამ მახასიათებლების მქონე მილების ვიბრაციის საკუთარი რეჟიმებირა ეს შეესაბამება სინუსის ტალღას, რომლის ტალღის სიგრძე ისეთია, რომ არის ნულოვანი ამპლიტუდის წერტილი. დინამიკის ბოლოს და მილის დახურული ბოლოში გამოსაბოლქვი კვანძი, რადგანაც ჰაერი თავისუფლად ვერ მოძრაობს სპიკერისა და მილის თავსახურის გამო, შესაბამისად. ამ კვანძებში ჩვენ გვაქვს წნევის მაქსიმალური ცვალებადობა, ანტინოდი ან მუცელი, მდგომი ტალღა.

ხმის სიჩქარე სხვადასხვა მედიაში

ხმის ექსპერიმენტი

ბგერის სიჩქარე იცვლება მედიუმის მიხედვით, რომელშიც ბგერითი ტალღა ვრცელდება. ის ასევე იცვლება საშუალო ტემპერატურის მიხედვით. ეს იმიტომ ხდება, რომ ტემპერატურის ზრდა იწვევს ვიბრაციის მატარებელ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების სიხშირის ზრდას, ხოლო ამ აქტივობის ზრდა ზრდის სიჩქარეს.

მაგალითად, თოვლში, ხმას შეუძლია გრძელი დისტანციებზე გასვლა. ეს გამოწვეულია თოვლის ქვეშ რეფრაქციით, რომელიც არ არის ერთგვაროვანი საშუალო. თოვლის თითოეულ ფენას აქვს განსხვავებული ტემპერატურარა ყველაზე ღრმა ადგილები, სადაც მზე ვერ აღწევს, უფრო ცივია, ვიდრე ზედაპირი. ამ ცივ ფენებში მიწასთან ახლოს, ხმის გავრცელების სიჩქარე უფრო ნელია.

საერთოდ რომ ვთქვათ, ხმის სიჩქარე უფრო დიდია მყარებში ვიდრე სითხეებში და უფრო დიდია სითხეებში ვიდრე გაზებში. ეს იმიტომ ხდება, რომ რაც უფრო მაღალია ატომური ან მოლეკულური ბმების ერთიანობა, მით უფრო ძლიერია ნივთიერება. ჰაერში ხმის სიჩქარე (20 ° C ტემპერატურაზე) არის 343,2 მ / წმ.

მოდით ვნახოთ ხმის სიჩქარე ზოგიერთ მედიაში:

  • ჰაერში, 0 ° C ტემპერატურაზე, ბგერა მოძრაობს 331 მ / წმ სიჩქარით (ცელსიუს თითოეულ გრადუსზე ტემპერატურა იზრდება, ხმის სიჩქარე იზრდება 0,6 მ / წმ).
  • წყალში (25 ° C ტემპერატურაზე) არის 1593 მ / წმ.
  • ქსოვილებში არის 1540 მ / წმ.
  • ხეში არის 3700 მ / წმ.
  • ბეტონში არის 4000 მ / წმ.
  • ფოლადში არის 6100 მ / წმ.
  • ალუმინში არის 6400 მ / წმ.
  • კადმიუმში ეს არის 12400 მ / წმ.

წნევის ტალღის გამრავლების სიჩქარე ძალზედ მნიშვნელოვანია რეზონანსული ფენომენის შესწავლაში შემავალი ძრავის კოლექტორში და დამოკიდებულია გარემოს მახასიათებლებზე. მაგალითად, გაზებისთვის, ორთქლის ნარევი შესასვლელ კოლექტორში ან გამონაბოლქვი გაზში დამწვარი აირები დამოკიდებულია მათ სიმკვრივეზე და წნევაზე.

გამრავლების ტალღების ტიპები

არსებობს ორი სახის ტალღა: გრძივი და განივი ტალღები.

  • გრძივი ტალღა: ტალღა, რომელშიც საშუალო ნაწილაკები ვიბრირებენ ერთი მხრიდან მეორეზე იმავე მიმართულებით, როგორც ტალღა. საშუალო შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი ან აირისებრი. ამიტომ, ხმის ტალღები გრძივი ტალღებია.
  • განივი ტალღა: ტალღა, რომელშიც საშუალო ნაწილაკები ვიბრირებენ ზემოთ და ქვემოთ "მარჯვენა კუთხით" ტალღის მოძრაობის მიმართულებით. ეს ტალღები მხოლოდ მყარ და სითხეებში ჩნდება და არა გაზებში.

მაგრამ გახსოვდეთ, რომ ტალღები ყველა მიმართულებით მოძრაობენ, ასე რომ უფრო ადვილია მათი წარმოდგენა, როგორც სფეროს გავლით.

ვიმედოვნებ, რომ ამ ინფორმაციის საშუალებით შეგიძლიათ გაიგოთ მეტი ბგერის სიჩქარისა და მისი მახასიათებლების შესახებ.


სტატიის შინაარსი იცავს ჩვენს პრინციპებს სარედაქციო ეთიკა. შეცდომის შესატყობინებლად დააჭირეთ ღილაკს აქ.

იყავი პირველი კომენტარი

დატოვე კომენტარი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები აღნიშნულია *

*

*

  1. მონაცემებზე პასუხისმგებელი: მიგელ ანგელ გატონი
  2. მონაცემთა მიზანი: სპამის კონტროლი, კომენტარების მართვა.
  3. ლეგიტიმაცია: თქვენი თანხმობა
  4. მონაცემთა კომუნიკაცია: მონაცემები არ გადაეცემა მესამე პირებს, გარდა სამართლებრივი ვალდებულებისა.
  5. მონაცემთა შენახვა: მონაცემთა ბაზა, რომელსაც უმასპინძლა Occentus Networks (EU)
  6. უფლებები: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ შეზღუდოთ, აღადგინოთ და წაშალოთ თქვენი ინფორმაცია.