Det lydformering det forekommer altid i et materielt medium, da lyd er en langsgående bølge, der skiftevis komprimerer og udvider mediets molekyler. Kan spredes gennem luft, væsker og faste stoffer.
Luft er det mest almindelige medium for lyd at sprede sig. Vibrationen, der frembringes af en lydkilde, såsom en stemme eller et horn, transmitteres igen i alle retninger til de omgivende luftmolekyler og disse til deres naboer..
Denne forstyrrelse forårsager trykvariationer i luften, hvilket skaber trykbølger. Disse variationer formeres, og når de når trommehinden, begynder den at vibrere, og det auditive signal produceres..
Bølger bærer energi med samme hastighed som forstyrrelsen. I luft bevæger fx lyd med en hastighed på ca. 343,2 m / s under normale temperatur- og trykforhold, hvor denne hastighed er et kendetegn for mediet, som vi vil se senere..
Artikelindeks
Udbredelsen af lyd sker grundlæggende på to måder, den første er lyden, der kommer direkte fra den kilde, der stammer fra den. Det andet er gennem lydbølgerne, der reflekteres fra forhindringer såsom rummets vægge, hvilket giver anledning til et efterklangende lydfelt..
Disse refleksioner af lydbølger kan forekomme mange gange, og hvad der fortolkes som lyd er det akustiske tryk som følge af det direkte lydfelt og det efterklangende felt..
I denne proces opgiver lydbølgerne deres energi til mediet og dæmpes med afstanden, indtil de forsvinder..
Den hastighed, hvormed lyd forplantes i forskellige medier, afhænger af deres egenskaber. De mest relevante er tæthed, elasticitet, fugtighed, saltholdighed og temperatur. Når disse ændres, lydens hastighed også.
Densiteten af mediet er et mål for dets inerti, som er en modstand mod passage af trykbølgen. Et meget tæt materiale modsætter sig oprindeligt passage af lyd.
For sin del indikerer elasticitet, hvor let det er for mediet at genvinde sine egenskaber, når det først er forstyrret. I et elastisk medium bevæger lydbølger sig lettere end i et stift medium, fordi molekylerne er mere villige til at vibrere igen og igen..
Der kaldes en fysisk størrelse kompressibilitetsmodul at beskrive, hvor elastisk et medium er.
Generelt forplantes lyd i et medium med en hastighed givet af:
Hvor den elastiske egenskab er kompressibilitetsmodulet B, og egenskaben y er densiteten ρ:
Endelig er temperatur en anden vigtig faktor, når lyd forplantes gennem en gas såsom luft, hvilket er mediet, gennem hvilket de fleste lydbølger forplantes. Når den ideelle gasmodel overvejes, afhænger kvotienten B / ρ kun af dens temperatur T.
På denne måde er lydhastigheden i luft ved 0ºC 331 m / s, mens dens værdi er 343 m / s ved 20 ° C. Forskellen forklares, fordi når temperaturen stiger, stiger også luftmolekylernes vibrationstilstand, hvilket letter passagen af forstyrrelsen..
Lyd er en mekanisk bølge, der har brug for et materiale til at udbrede sig. Derfor er der ingen måde, hvorpå lyd kan transmitteres i vakuum, i modsætning til elektromagnetiske bølger, der kan gøre det uden større problemer..
Luft er det mest almindelige miljø for transmission af lyd såvel som andre gasser. Forstyrrelser overføres ved kollisioner mellem gasformige molekyler på en sådan måde, at jo højere densiteten af gassen er, desto hurtigere bevæger lyden sig..
Som vi har sagt før, påvirker temperaturen udbredelsen af lyd i gasser, da kollisioner mellem molekyler er hyppigere, når den er højere.
I luft er afhængigheden af lydhastigheden v af temperaturen T i kelvin givet ved:
Mange gange fordeles temperaturen ikke jævnt på et sted, for eksempel i en koncertsal. Den varmere luft er tættere på gulvet, mens den over publikum kan være op til 5 ° C køligere, hvilket påvirker lydens forplantning i rummet, da lyden bevæger sig hurtigere i de mere varme områder.
Lyd bevæger sig hurtigere i væsker end i gasser og endnu hurtigere i faste stoffer. For eksempel i ferskvand og saltvand, begge ved en temperatur på 25 ºC, er lydhastigheden henholdsvis 1493 m / s og 1533 m / s, cirka fire gange mere end i luft, ca..
Det er let at kontrollere ved at sætte hovedet i vandet, så støj fra bådmotorer er meget bedre end i luften.
Men i faste materialer som stål og glas kan lyden nå op til 5920 m / s, derfor leder de lyd meget bedre..
Lydbølger interfererer konstruktivt eller destruktivt, med andre ord overlapper de hinanden. Du kan let opleve denne effekt med et simpelt eksperiment:
-1 par højttalere som dem, du bruger på stationære computere.
-Mobiltelefon, der har en bølgenerator-app installeret.
-Målebånd
Eksperimentet udføres i et stort, åbent rum. Højttalerne placeres side om side med 80 cm afstand og identisk retning.
Nu er højttalerne tilsluttet telefonen, og begge tændes med samme lydstyrke. En bestemt frekvens er valgt i generatoren, såsom 1000 Hz.
Derefter skal du bevæge dig langs den linje, der slutter sig til højttalerne, men opretholde en afstand på ca. 3 m. Det bemærkes straks, at lydstyrken i nogle punkter stiger (konstruktiv interferens) i nogle punkter, og i andre falder den (destruktiv interferens).
Det bemærkes også, at når man står lige langt fra højttalerne, er dette altid et sted med konstruktiv interferens..
Denne oplevelse, som kræver deltagelse af to personer, tjener til at verificere, at objekterne har karakteristiske frekvenser.
2 identiske tomme flasker.
Deltagerne skal holde deres flasker lodret og lodret og være adskilt med en afstand på ca. 2 m. Et af folket blæser gennem mundingen på flasken og tilskynder luftstrålen skråt, den anden person holder sin flaske lodret ved siden af øret.
Lytteren bemærker straks, at lyden ser ud til at komme fra deres egen flaske, selvom den originale lyd produceres i flasken, som den anden person blæser. Dette fænomen kaldes resonans.
Oplevelsen kan gentages, hvis den blæserendes flaske er fyldt halvvejs med vand. I dette tilfælde optages lyden også, men højere.
Endnu ingen kommentarer