Як звук поширюється в просторі?

Звук розповсюджується за допомогою звукових хвиль. Ці хвилі проходять не тільки крізь гази і рідини, але і через тверді тіла. Дія будь-яких хвиль полягає головним чином в перенесенні енергії. У разі звуку перенесення приймає форму найдрібніших переміщень на молекулярному рівні.

У газах і рідинах звукова хвиля зрушує молекули в напрямку свого руху, тобто в напрямку довжини хвилі. У твердих тілах звукові коливання молекул можуть відбуватися і в напрямку перпендикулярному хвилі.

Звукові хвилі розповсюджуються зі своїх джерел у всіх напрямках, як це показано на малюнку справа, на якому зображений металевий дзвін, періодично зіштовхуючись зі своєю мовою. Ці механічні зіткнення змушують дзвін вібрувати. Енергія вібрацій повідомляється молекулам навколишнього повітря, і вони відтісняються від дзвони. У результаті в прилеглому до дзвона шарі повітря збільшується тиск, який потім хвилеподібно поширюється в усі сторони від джерела.

Швидкість звуку не залежить від гучності або тону. Всі звуки від радіоприймача в кімнаті, будь вони гучними або тихими, високого тону або низького, досягають слухача одночасно.

Швидкість звуку залежить від виду середовища, в якому він поширюється, і від її температури. У газах звукові хвилі поширюються повільно, тому що їх розріджена молекулярна структура слабо перешкоджає стиску. У рідинах швидкість звуку збільшується, а у твердих тілах стає ще більш високою, як це показано на діаграмі внизу в метрах в секунду (м / с).

Шлях хвилі

Звукові хвилі розповсюджуються в повітрі аналогічно показаному на діаграмах праворуч. Хвильові фронти рухаються від джерела на певній відстані один від одного, обумовленому частотою коливань дзвони. Частота звукової хвилі визначається шляхом підрахунку числа хвильових фронтів, що пройшли через дану точку в одиницю часу.

Фронт звукової хвилі віддаляється від вібруючого дзвони.

У рівномірно прогрітому повітрі звук поширюється з постійною швидкістю.

Другий фронт слід за першим на відстані, рівному довжині хвилі.

Сила звуку максимальна поблизу джерела.

Звуковий зондування глибин

Пучок променів гідролокатора, що складається з звукових хвиль, легко проходить через океанську воду. Принцип дії гідролокатора заснований на тому факті, що звукові хвилі відбиваються від океанського дна; цей прилад зазвичай використовується для визначення особливостей підводного рельєфу.

Пружні тверді тіла

Звук поширюється в дерев’яній пластині. Молекули більшості твердих тіл пов’язані в пружну просторову решітку, яка погано стискається і разом з тим прискорює проходження звукових хвиль.

Посилання на основну публікацію