Me siguri shumë herë keni parë që kur ka një stuhi, gjëja e parë që ekziston është një dritë që është vetëtima dhe pastaj tingulli vjen. Kjo është për shkak të Shpejtësia e zëritMe Shkencëtarët kanë gjetur se cila është shpejtësia maksimale që tingulli mund të përhapet përmes ajrit. Në fizikë kjo është mjaft e rëndësishme.
Prandaj, ne do ta kushtojmë këtë artikull për t'ju treguar gjithçka që duhet të dini në lidhje me shpejtësinë e zërit dhe si përhapet.
Shpejtësia e zërit
Shpejtësia e përhapjes së një valë zanore varet nga karakteristikat e mediumit në të cilin përhapet, jo nga karakteristikat e valës ose forca që e prodhon atë. Kjo shpejtësi e përhapjes së valëve të zërit quhet gjithashtu shpejtësia e zërit. Në atmosferën e Tokës, temperatura është 20ºC, që është 343 metra në sekondë.
Shpejtësia e zërit ndryshon me mediumin e përhapjes dhe mënyra se si përhapet në medium ndihmon për të kuptuar më mirë disa karakteristika të mediumit transmetues. Kur temperatura e mjedisit të përhapjes ndryshon, shpejtësia e zërit gjithashtu do të ndryshojë. Kjo për shkak se rritja e temperaturës çon në një rritje të frekuencës së ndërveprimeve midis grimcave që bartin dridhje, që përkthehet në rritje të shpejtësisë së valës.
Në përgjithësi, shpejtësia e zërit në trupa të ngurtë është më e lartë se në lëngje dhe shpejtësia e zërit në lëngje është më e lartë se në gaze. Kjo sepse sa më e fortë lënda, aq më e madhe është shkalla e kohezionit të lidhjeve atomike, gjë që favorizon përhapjen e valëve të zërit.
Shpejtësia e përhapjes së zërit varet kryesisht nga elasticiteti i mediumit që e përhap atë. Elasticiteti i referohet aftësisë për të rivendosur formën e saj origjinale.
Çfarë është tingulli
Tingulli është një valë presioni që mund të përhapet përmes ajrit nga ngjeshja dhe depresioni. Tingulli që ne perceptojmë rreth nesh nuk është gjë tjetër veçse energji e gjeneruar nga dridhjet që përhapen nëpër ajër ose në çdo medium tjetër, i cili mund të merret dhe të dëgjohet kur të arrijë në veshin e njeriut. Ne e dimë se tingulli udhëton në formën e valëve.
Valët janë shqetësime vibruese në medium, të cilat transferojnë energji nga një pikë në tjetrën pa kontakt të drejtpërdrejtë midis këtyre dy pikave. Mund të themi se vala prodhohet nga dridhja e grimcave të mediumit nëpër të cilin kalon, domethënë procesi i përhapjes që korrespondon me zhvendosjen gjatësore (në drejtim të përhapjes) të molekulave të ajrit. Zona me zhvendosje të madhe shfaqet në zonën ku amplituda e ndryshimit të presionit është zero dhe anasjelltas.
Tingulli në një altoparlant
Ajri në një tub me një altoparlant në njërin skaj dhe të mbyllur në skajin tjetër dridhet në formën e valëve. Statike gjatësisht. Mënyrat e veta të dridhjes së tubave me këto karakteristikaMe Ajo korrespondon me një valë sinus, gjatësia valore e së cilës është e tillë që ka një pikë me amplitudë zero. Nyja e shkarkimit në fund të altoparlantit dhe fundi i mbyllur i tubit, sepse ajri nuk mund të lëvizë lirshëm për shkak të altoparlantit dhe kapakut të tubit, përkatësisht. Në këto nyje kemi një variacion maksimal të presionit, një antinodë ose bark, të valës në këmbë.
Shpejtësia e zërit në media të ndryshme
Shpejtësia e zërit ndryshon sipas mediumit në të cilin përhapet vala e zërit. Gjithashtu ndryshon me temperaturën e mediumit. Kjo ndodh sepse një rritje e temperaturës shkakton një rritje të frekuencës së ndërveprimeve midis grimcave që mbajnë dridhje, dhe një rritje në këtë aktivitet rrit shpejtësinë.
Për shembull, në dëborë, zëri mund të udhëtojë në distanca të gjata. Kjo është për shkak të thyerjes nën dëborë, e cila nuk është një medium homogjen. Çdo shtresë dëbore ka një temperaturë të ndryshmeMe Vendet më të thella që dielli nuk mund të arrijë janë më të ftohta se sipërfaqja. Në këto shtresa më të ftohta afër tokës, shpejtësia e përhapjes së zërit është më e ngadaltë.
Në përgjithësi, shpejtësia e zërit është më e madhe në lëndë të ngurta sesa në lëngje dhe më e madhe në lëngje sesa në gazra. Kjo ndodh sepse sa më e lartë të jetë kohezioni i lidhjeve atomike ose molekulare, aq më e fortë është substanca. Shpejtësia e zërit në ajër (në një temperaturë prej 20 ° C) është 343,2 m / s.
Le të shohim shpejtësinë e zërit në disa media:
- Në ajër, në 0 ° C, zëri udhëton me një shpejtësi prej 331 m / s (për çdo gradë Celsius temperatura rritet, shpejtësia e zërit rritet me 0,6 m / s).
- Në ujë (në 25 ° C) është 1593 m / s.
- Në inde është 1540 m / s.
- Në dru është 3700 m/s.
- Në beton është 4000 m / s.
- Në çelik është 6100 m / s.
- Në alumin është 6400 m / s.
- Në kadmium është 12400 m / s.
Shpejtësia e përhapjes së valës së presionit është shumë e rëndësishme në studimin e fenomenit të rezonancës në kolektorin e një motori reciprok dhe varet nga karakteristikat e mjedisit. Për shembull, për gazrat, përzierja e avulluar në kolektorin e marrjes ose gazrat e djegur në kolektorin e shkarkimit varen nga dendësia dhe presioni i tyre.
Llojet e valëve të përhapjes
Ekzistojnë dy lloje të valëve: valët gjatësore dhe valët tërthore.
- Vala gjatësore: Vala në të cilën grimcat e një mediumi dridhen nga njëra anë në tjetrën në të njëjtin drejtim me valën. Mjeti mund të jetë i ngurtë, i lëngët ose i gaztë. Prandaj, valët e zërit janë valë gjatësore.
- Valë tërthore: Vala në të cilën grimcat në medium vibrojnë lart e poshtë "në kënde të drejta" në drejtim të lëvizjes së valës. Këto valë shfaqen vetëm në lëndë të ngurta dhe lëngje, jo gazra.
Por mbani mend se valët udhëtojnë në të gjitha drejtimet, kështu që është më e lehtë të mendoni se ato kalojnë nëpër një sferë.
Shpresoj që me këtë informacion të mësoni më shumë për shpejtësinë e zërit dhe karakteristikat e tij.