Elbette birçok kez görmüşsünüzdür ki, bir fırtına olduğunda ilk olarak bir ışık vardır, o da şimşektir ve sonra ses gelir. Bunun nedeni Ses hızı. Bilim adamları, sesin havada yayılabileceği maksimum hızı buldular. Fizikte bu oldukça önemlidir.
Bu nedenle, bu makaleyi size sesin hızı ve nasıl yayıldığı hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatmaya adayacağız.
ses hızı
Bir ses dalgasının yayılma hızı, dalganın özelliklerine veya onu üreten kuvvete değil, yayıldığı ortamın özelliklerine bağlıdır. Ses dalgalarının bu yayılma hızına ses hızı da denir. Dünya atmosferinde, sıcaklık 20ºC, yani saniyede 343 metre.
Sesin hızı, yayılma ortamına göre değişir ve ortamda yayılma şekli, iletim ortamının belirli özelliklerinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olur. Yayılma ortamının sıcaklığı değiştiğinde, sesin hızı da değişecektir. Bunun nedeni, sıcaklıktaki bir artışın, titreşim taşıyan parçacıklar arasındaki etkileşimlerin frekansında bir artışa yol açmasıdır. bu da dalganın hızında bir artışa dönüşür.
Genel olarak konuşursak, katılarda sesin hızı sıvılardan ve sıvılarda sesin hızı gazlardan daha yüksektir. Bunun nedeni, daha katı madde, ses dalgalarının yayılmasını destekleyen atomik bağların kohezyon derecesinin artmasıdır.
Sesin yayılma hızı, esas olarak onu yayan ortamın esnekliğine bağlıdır. Esneklik, orijinal şeklini geri yükleme yeteneğini ifade eder.
ses nedir
Ses, sıkıştırma ve depresyon yoluyla havada yayılabilen bir basınç dalgasıdır. Çevremizde algıladığımız ses, insan kulağına ulaştığında alınabilen ve duyulabilen hava veya herhangi bir ortamda yayılan titreşimlerin ürettiği enerjiden başka bir şey değildir. Sesin dalgalar halinde yayıldığını biliyoruz.
Dalgalar, bu iki nokta arasında doğrudan temas olmaksızın enerjiyi bir noktadan diğerine aktaran ortamdaki titreşim bozukluklarıdır. Dalganın, içinden geçtiği ortamın parçacıklarının titreşimi, yani hava moleküllerinin boyuna yer değiştirmesine (yayılma yönünde) karşılık gelen yayılma süreci tarafından üretildiğini söyleyebiliriz. Büyük yer değiştirmeye sahip alan, basınç değişiminin genliğinin sıfır olduğu ve bunun tersi olduğu alanda görünür.
Hoparlördeki ses
Bir ucunda hoparlör bulunan ve diğer ucunda kapalı olan bir tüpteki hava, dalgalar halinde titreşir. Uzunlamasına statik. Bu özelliklere sahip tüplerin kendi titreşim modları. Dalga boyu sıfır genlik noktası olacak şekilde olan bir sinüs dalgasına karşılık gelir. Hoparlörün ucundaki egzoz düğümü ve tüpün kapalı ucu, çünkü sırasıyla hoparlör ve tüp kapağı nedeniyle hava serbestçe hareket edemez. Bu düğümlerde, duran dalganın bir antinod veya göbek basıncının maksimum varyasyonuna sahibiz.
Farklı ortamlarda ses hızı
Sesin hızı, ses dalgasının yayıldığı ortama göre değişir. Ayrıca ortamın sıcaklığı ile değişir. Bunun nedeni, sıcaklıktaki bir artışın, titreşim taşıyan parçacıklar arasındaki etkileşimlerin frekansında bir artışa neden olması ve bu aktivitedeki bir artış hızın artmasıdır.
Örneğin, karda ses uzun mesafeler kat edebilir. Bunun nedeni homojen bir ortam olmayan kar altında kırılmadır. Her kar tabakasının sıcaklığı farklıdır.. Güneşin ulaşamadığı en derin yerler yüzeyden daha soğuktur. Yere yakın bu soğuk katmanlarda sesin yayılma hızı daha yavaştır.
Genel olarak konuşursak, sesin hızı katılarda sıvılardan, sıvılarda gazlardan daha fazladır. Bunun nedeni, atomik veya moleküler bağların kohezyonu ne kadar yüksekse, madde o kadar güçlüdür. Sesin havadaki hızı (20 ° C sıcaklıkta) 343,2 m / s'dir.
Bazı ortamlarda sesin hızını görelim:
- Havada, 0 °C'de ses 331 m/sn hızla hareket eder (sıcaklığın her bir santigrat derece artışı için sesin hızı 0,6 m/sn artar).
- Suda (25°C'de) 1593 m/s'dir.
- Dokularda 1540 m / s'dir.
- Ahşapta 3700 m/s'dir.
- Betonda 4000 m/s'dir.
- Çelikte 6100 m/s'dir.
- Alüminyumda 6400 m/s'dir.
- Kadmiyumda ise 12400 m/s'dir.
Basınç dalgasının yayılma hızı, pistonlu bir motorun kolektöründeki rezonans olgusunun incelenmesinde çok önemlidir ve ortamın özelliklerine bağlıdır. Örneğin gazlar için, emme manifoldundaki buharlaşan karışım veya egzoz manifoldunda yanan gazlar yoğunluklarına ve basınçlarına bağlıdır.
Yayılan dalga türleri
İki tür dalga vardır: boyuna dalgalar ve enine dalgalar.
- Boyuna dalga: Bir ortamın parçacıklarının dalga ile aynı yönde bir taraftan diğerine titreştiği dalga. Ortam katı, sıvı veya gaz olabilir. Bu nedenle ses dalgaları boyuna dalgalardır.
- enine dalga: Ortamdaki parçacıkların dalganın hareket yönüne "dik açılarda" yukarı ve aşağı titreştiği dalga. Bu dalgalar gazlarda değil, sadece katı ve sıvılarda görülür.
Ancak dalgaların her yöne hareket ettiğini unutmayın, bu nedenle onları bir küreden geçiyormuş gibi düşünmek daha kolaydır.
Umarım bu bilgilerle sesin hızı ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.