Tiyak na maraming beses mo na nakita na kapag may bagyo ang unang bagay na mayroong ay isang ilaw na ang kidlat at pagkatapos ay dumating ang tunog. Ito ay dahil sa Bilis ng tunog. Natagpuan ng mga siyentista kung ano ang pinakamataas na bilis na maaaring magpalaganap ng tunog sa pamamagitan ng hangin. Sa pisika ito ay lubos na mahalaga.
Samakatuwid, ilalaan namin ang artikulong ito upang sabihin sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa bilis ng tunog at kung paano ito kumakalat.
Bilis ng tunog
Ang bilis ng paglaganap ng isang alon ng tunog ay nakasalalay sa mga katangian ng daluyan kung saan ito napalaganap, hindi sa mga katangian ng alon o ng puwersang bumubuo nito. Ang bilis ng paglaganap ng mga tunog na alon ay tinatawag ding bilis ng tunog. Sa kapaligiran ng Daigdig, ang temperatura ay 20ºC, na 343 metro bawat segundo.
Ang bilis ng tunog ay nag-iiba sa medium ng pagpapalaganap at ang paraan ng paglaganap nito sa daluyan ay tumutulong upang mas maunawaan ang ilang mga katangian ng medium ng paghahatid. Kapag nagbago ang temperatura ng medium ng pagpapalaganap, magbabago rin ang bilis ng tunog. Ito ay dahil ang isang pagtaas sa temperatura ay humahantong sa isang pagtaas sa dalas ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga maliit na butil na nagdadala ng mga panginginig, na isinasalin sa isang pagtaas sa bilis ng alon.
Sa pangkalahatan, ang bilis ng tunog sa mga solido ay mas mataas kaysa sa mga likido at ang bilis ng tunog sa mga likido ay mas mataas kaysa sa mga gas. Ito ay dahil ang mas solidong bagay, mas malaki ang antas ng pagkakaisa ng mga atomic bond, na mas gusto ang paglaganap ng mga sound wave.
Ang bilis ng paglaganap ng tunog ay pangunahing nakasalalay sa pagkalastiko ng daluyan na nagpapalaganap nito. Ang elastisidad ay tumutukoy sa kakayahang ibalik ang orihinal na hugis nito.
Ano ang tunog
Ang tunog ay isang alon ng presyon na maaaring magpalaganap sa pamamagitan ng hangin sa pamamagitan ng compression at depression. Ang tunog na nakikita natin sa paligid natin ay walang hihigit sa enerhiya na nabuo ng mga panginginig na kumakalat sa pamamagitan ng hangin o anumang iba pang daluyan, na maaaring matanggap at marinig pagdating sa tainga ng tao. Alam namin na ang tunog ay naglalakbay sa anyo ng mga alon.
Ang mga alon ay nakakagulat na mga kaguluhan sa daluyan, na naglilipat ng enerhiya mula sa isang punto patungo sa isa pa nang walang direktang pakikipag-ugnay sa pagitan ng dalawang puntong ito. Maaari nating sabihin na ang alon ay nagawa ng panginginig ng mga maliit na butil ng daluyan na kung saan ito dumadaan, iyon ay, ang proseso ng pagpapalaganap na naaayon sa paayon na pag-aalis (sa direksyon ng paglaganap) ng mga molekula sa hangin. Ang lugar na may malaking pag-aalis ay lilitaw sa lugar kung saan ang amplitude ng pagbabago ng presyon ay zero at vice versa.
Ang tunog sa isang speaker
Air sa isang tubo na may isang nagsasalita sa isang dulo at sarado sa kabilang dulo ay nanginginig sa anyo ng mga alon. Static paayon. Sariling mga mode ng panginginig ng mga tubes na may mga katangiang ito. Ito ay tumutugma sa isang alon ng sine, na ang haba ng daluyong ay tulad ng mayroong isang punto ng zero amplitude. Ang node ng tambutso sa dulo ng nagsasalita at ang saradong dulo ng tubo, dahil ang hangin ay hindi malayang makagalaw dahil sa nagsasalita at tubo ng tubo, ayon sa pagkakabanggit. Sa mga node na ito mayroon kaming isang maximum na pagkakaiba-iba ng presyon, isang antinode o tiyan, ng tumatayong alon.
Bilis ng tunog sa iba't ibang media
Ang bilis ng tunog ay nag-iiba ayon sa daluyan kung saan kumakalat ang alon ng tunog. Nagbabago din ito sa temperatura ng daluyan. Ito ay sapagkat ang pagtaas ng temperatura ay nagdudulot ng pagtaas ng dalas ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga maliit na butil na nagdadala ng mga panginginig, at ang pagtaas ng aktibidad na ito ay nagdaragdag ng bilis.
Halimbawa, sa niyebe, ang tunog ay maaaring maglakbay nang malayo. Ito ay dahil sa repraksyon sa ilalim ng niyebe, na kung saan ay hindi isang homogenous medium. Ang bawat layer ng niyebe ay may iba't ibang temperatura. Ang mga pinakamalalim na lugar na hindi maabot ng araw ay mas malamig kaysa sa ibabaw. Sa mga mas malamig na layer na malapit sa lupa, ang bilis ng paglaganap ng tunog ay mas mabagal.
Sa pangkalahatan, ang bilis ng tunog ay mas malaki sa mga solido kaysa sa mga likido at mas malaki sa mga likido kaysa sa mga gas. Ito ay sapagkat mas mataas ang pagkakaisa ng mga atomic o molekular na bono, mas malakas ang sangkap. Ang bilis ng tunog sa hangin (sa temperatura na 20 ° C) ay 343,2 m / s.
Tingnan natin ang bilis ng tunog sa ilang media:
- Sa hangin, sa 0 ° C, ang tunog ay naglalakbay sa bilis na 331 m / s (para sa bawat degree Celsius ang pagtaas ng temperatura, ang bilis ng tunog ay tumataas ng 0,6 m / s).
- Sa tubig (sa 25 ° C) ito ay 1593 m / s.
- Sa mga tisyu ito ay 1540 m / s.
- Sa kahoy ito ay 3700 m / s.
- Sa kongkreto ito ay 4000 m / s.
- Sa bakal ito ay 6100 m / s.
- Sa aluminyo ito ay 6400 m / s.
- Sa cadmium ito ay 12400 m / s.
Ang bilis ng paglaganap ng alon ng presyur ay napakahalaga sa pag-aaral ng resonance na kababalaghan sa kolektor ng isang kapalit na engine at nakasalalay sa mga katangian ng kapaligiran. Halimbawa
Mga uri ng nagpapalaganap na alon
Mayroong dalawang uri ng mga alon: mga paayon na alon at mga nakahalang alon.
- Paayon alon: Wave kung saan ang mga maliit na butil ng isang daluyan ay nanginginig mula sa isang gilid patungo sa iba pa sa parehong direksyon tulad ng alon. Ang daluyan ay maaaring maging solid, likido o gas. Samakatuwid, ang mga sound wave ay paayon na alon.
- Transverse alon: Wave kung saan ang mga maliit na butil sa daluyan ay nanginginig pataas at pababa "sa mga tamang anggulo" sa direksyon ng paggalaw ng alon. Ang mga alon na ito ay lilitaw lamang sa mga solido at likido, hindi mga gas.
Ngunit tandaan na ang mga alon ay naglalakbay sa lahat ng direksyon, kaya mas madaling isipin ang mga ito bilang pagdaan sa isang globo.
Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari mong malaman ang higit pa tungkol sa bilis ng tunog at mga katangian nito.