ஒலியின் வேகம்

புயல் வரும்போது முதலில் மின்னல் என்று ஒரு ஒளி இருக்கும் பிறகு ஒலி வரும் என்பதை நீங்கள் பலமுறை பார்த்திருப்பீர்கள். இதற்கு காரணம் ஒலியின் வேகம். காற்று மூலம் ஒலி பரவக்கூடிய அதிகபட்ச வேகம் என்ன என்பதை விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். இயற்பியலில் இது மிகவும் முக்கியமானது.

எனவே, ஒலியின் வேகம் மற்றும் அது எவ்வாறு பரவுகிறது என்பதைப் பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தையும் சொல்ல இந்த கட்டுரையை அர்ப்பணிக்க உள்ளோம்.

ஒலியின் வேகம்

ஒலி அலையின் பரவலின் வேகம் அது பரவும் ஊடகத்தின் பண்புகளைப் பொறுத்தது, அலையின் பண்புகள் அல்லது அதை உருவாக்கும் சக்தியைப் பொறுத்தது அல்ல. ஒலி அலைகளை பரப்பும் இந்த வேகம் ஒலியின் வேகம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. பூமியின் வளிமண்டலத்தில், வெப்பநிலை 20ºC, இது வினாடிக்கு 343 மீட்டர்.

ஒலியின் வேகம் பரப்புதல் ஊடகத்துடன் வேறுபடுகிறது மற்றும் ஊடகத்தில் அது பரவும் விதம் பரிமாற்ற ஊடகத்தின் சில பண்புகளை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது. பரவல் ஊடகத்தின் வெப்பநிலை மாறும்போது, ​​ஒலியின் வேகமும் மாறும். ஏனென்றால், வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு அதிர்வுகளைக் கொண்டு செல்லும் துகள்களுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் அதிர்வெண் அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது, இது அலையின் வேகத்தில் அதிகரிப்பாக மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது.

பொதுவாக, திடப்பொருட்களில் ஒலியின் வேகம் திரவங்களை விட அதிகமாகவும், திரவங்களில் ஒலியின் வேகம் வாயுக்களை விட அதிகமாகவும் இருக்கும். ஏனென்றால், அதிக திடப்பொருள், அணு பிணைப்புகளின் ஒத்திசைவு அதிகமாகும், இது ஒலி அலைகளின் பரவலை ஆதரிக்கிறது.

ஒலி பரவலின் வேகம் முக்கியமாக அதை பரப்பும் ஊடகத்தின் நெகிழ்ச்சித்தன்மையைப் பொறுத்தது. நெகிழ்ச்சி என்பது அதன் அசல் வடிவத்தை மீட்டெடுக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது.

ஒலி என்றால் என்ன

ஒலி என்பது அழுத்தம் மற்றும் மன அழுத்தம் மூலம் காற்று மூலம் பரவும் ஒரு அழுத்த அலை. நம்மைச் சுற்றி நாம் உணரும் ஒலி, காற்று அல்லது வேறு எந்த ஊடகத்தின் மூலமும் பரவும் அதிர்வுகளால் உருவாகும் ஆற்றலைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை, அது மனித காதை அடையும்போது பெறவும் கேட்கவும் முடியும். ஒலி அலைகளின் வடிவத்தில் பயணிக்கிறது என்பதை நாம் அறிவோம்.

அலைகள் என்பது ஊடகத்தில் அதிர்வுறும் இடையூறுகள் ஆகும், இது இந்த இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே நேரடி தொடர்பு இல்லாமல் ஒரு புள்ளியில் இருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது. அலை கடந்து செல்லும் ஊடகத்தின் துகள்களின் அதிர்வால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்று நாம் கூறலாம், அதாவது காற்று மூலக்கூறுகளின் நீளமான இடப்பெயர்ச்சி (பரவலின் திசையில்) தொடர்புடைய பரப்புதல் செயல்முறை. அழுத்தம் மாற்றத்தின் வீச்சு பூஜ்ஜியமாகவும், நேர்மாறாகவும் இருக்கும் பகுதியில் பெரிய இடப்பெயர்ச்சி உள்ள பகுதி தோன்றுகிறது.

ஸ்பீக்கரில் ஒலி

ஒரு முனையில் ஸ்பீக்கருடன் ஒரு குழாயில் உள்ள காற்று மற்றும் மறுமுனையில் மூடியது அலைகளின் வடிவில் அதிர்கிறது. நீளமாக நிலையானது. இந்த குணாதிசயங்களைக் கொண்ட குழாய்களின் சொந்த அதிர்வு முறைகள். இது ஒரு சைன் அலைக்கு ஒத்திருக்கிறது, அதன் அலைநீளம் பூஜ்ஜிய வீச்சின் புள்ளி உள்ளது. ஸ்பீக்கரின் முடிவில் உள்ள வெளியேற்ற முனை மற்றும் குழாயின் மூடிய முனை, ஏனென்றால் முறையே ஸ்பீக்கர் மற்றும் டியூப் கேப் காரணமாக காற்று சுதந்திரமாக நகர முடியாது. இந்த முனைகளில் நாம் நிற்கும் அலையின் அழுத்தம், ஆன்டினோட் அல்லது தொப்பை ஆகியவற்றின் அதிகபட்ச மாறுபாடு உள்ளது.

வெவ்வேறு ஊடகங்களில் ஒலியின் வேகம்

ஒலி அலை பரவும் ஊடகத்தைப் பொறுத்து ஒலியின் வேகம் மாறுபடும். இது ஊடகத்தின் வெப்பநிலையுடன் மாறுகிறது. ஏனென்றால், வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு அதிர்வுகளைக் கொண்டிருக்கும் துகள்களுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் அதிர்வெண் அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் இந்த செயல்பாட்டின் அதிகரிப்பு வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.

உதாரணமாக, பனியில், ஒலி நீண்ட தூரம் பயணிக்கும். இது பனியின் கீழ் ஒளிவிலகல் காரணமாகும், இது ஒரே மாதிரியான ஊடகம் அல்ல. பனியின் ஒவ்வொரு அடுக்குக்கும் வெவ்வேறு வெப்பநிலை உள்ளது. சூரியன் அடைய முடியாத ஆழமான இடங்கள் மேற்பரப்பை விட குளிராக இருக்கும். தரையில் நெருக்கமாக இருக்கும் இந்த குளிர் அடுக்குகளில், ஒலி பரவலின் வேகம் மெதுவாக உள்ளது.

பொதுவாக, ஒலியின் வேகம் திரவங்களை விட திடப்பொருட்களிலும், வாயுக்களை விட திரவங்களிலும் அதிகமாக இருக்கும். ஏனென்றால், அணு அல்லது மூலக்கூறு பிணைப்புகளின் அதிக ஒருங்கிணைப்பு, வலுவான பொருள். காற்றில் ஒலியின் வேகம் (20 ° C வெப்பநிலையில்) 343,2 m / s.

சில ஊடகங்களில் ஒலியின் வேகத்தைப் பார்ப்போம்:

• காற்றில், 0 ° C இல், ஒலி 331 m / s வேகத்தில் பயணிக்கிறது (ஒவ்வொரு டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை உயர்கிறது, ஒலியின் வேகம் 0,6 m / s அதிகரிக்கிறது).
• தண்ணீரில் (25 ° C இல்) இது 1593 m / s.
• திசுக்களில் இது 1540 m / s.
• மரத்தில் இது 3700 மீ / வி.
• கான்கிரீட்டில் இது 4000 m / s.
• ஸ்டீலில் இது 6100 மீ / வி.
• அலுமினியத்தில் இது 6400 m / s.
• காட்மியத்தில் இது 12400 மீ / வி.

அழுத்த அலைகளின் பரப்புதல் வேகம் ஒரு பரிமாற்ற இயந்திரத்தின் கலெக்டரில் அதிர்வு நிகழ்வு பற்றிய ஆய்வில் மிகவும் முக்கியமானது மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் பண்புகளை சார்ந்துள்ளது. உதாரணமாக, வாயுக்களுக்கு, உட்கொள்ளும் பன்மடங்கில் உள்ள ஆவியாக்கப்பட்ட கலவை அல்லது வெளியேற்ற பன்மடங்கில் எரிந்த வாயுக்கள் அவற்றின் அடர்த்தி மற்றும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.

அலைகளை பரப்பும் வகைகள்

இரண்டு வகையான அலைகள் உள்ளன: நீளமான அலைகள் மற்றும் குறுக்கு அலைகள்.

• நீளமான அலை: ஒரு ஊடகத்தின் துகள்கள் அலையின் அதே திசையில் ஒரு பக்கத்திலிருந்து இன்னொரு பக்கத்திற்கு அதிர்வுறும் அலை. ஊடகம் திட, திரவ அல்லது வாயுவாக இருக்கலாம். எனவே, ஒலி அலைகள் நீளமான அலைகள்.
• குறுக்கு அலை: ஊடகத்தில் உள்ள துகள்கள் அலையின் இயக்கத்தின் திசையில் "வலது கோணங்களில்" மேலும் கீழும் அதிர்வுறும் அலை. இந்த அலைகள் திடப்பொருட்களிலும் திரவங்களிலும் மட்டுமே தோன்றும், வாயுக்களில் அல்ல.

ஆனால் அலைகள் எல்லா திசைகளிலும் பயணிக்கின்றன என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், எனவே அவை ஒரு கோளத்தை கடந்து செல்வதாக நினைப்பது எளிது.

இந்த தகவலின் மூலம் நீங்கள் ஒலியின் வேகம் மற்றும் அதன் பண்புகள் பற்றி மேலும் அறிய முடியும் என்று நம்புகிறேன்.