Suara menyebar

Apa itu suara menyebar?

Itu suara menyebar Itu selalu terjadi dalam media material, karena suara adalah gelombang longitudinal yang secara bergantian mengompres dan memperluas molekul medium. Itu dapat menyebar melalui udara, cairan dan padatan.

Udara adalah cara yang paling umum bagi suara untuk menyebar. Getaran yang dihasilkan oleh sumber suara seperti suara atau tanduk, ditransmisikan pada gilirannya ke segala arah ke molekul udara di sekitarnya dan ke tetangganya.

Suara menyebar dari speaker ke telinga

Gangguan ini menyebabkan variasi tekanan udara, menciptakan gelombang tekanan. Variasi ini menyebar dan ketika mencapai gendang telinga, mulai bergetar dan sinyal pendengaran terjadi.

Gelombang mengangkut energi dengan kecepatan yang sama dengan gangguan yang dibawa. Di udara misalnya, suara menyebar dengan kecepatan sekitar 343.2 m/s dalam kondisi suhu dan tekanan normal, kecepatan ini menjadi karakteristik medium, seperti yang akan kita lihat nanti.

Bagaimana penyebaran suara terjadi?

Perbanyakan suara pada dasarnya terjadi dalam dua cara, yang pertama adalah suara yang berasal langsung dari sumber yang berasal. Yang kedua adalah melalui gelombang suara yang tercermin dalam rintangan seperti dinding kamar, sehingga menimbulkan bidang gema suara.

Refleksi gelombang suara ini dapat terjadi berkali -kali dan apa yang ditafsirkan sebagai suara adalah tekanan akustik yang dihasilkan dari bidang suara langsung dan bidang gema.

Dalam proses ini, gelombang suara memberikan energi mereka ke lingkungan dan melemahkan jarak sampai menghilang.

Kecepatan propagasi suara

Kecepatan suara yang tersebar di media yang berbeda tergantung pada propertinya. Yang paling relevan adalah kepadatan, elastisitas, kelembaban, salinitas dan suhu. Saat mereka berubah, kecepatan suara juga.

Kepadatan media adalah ukuran inersia yang sama, yang menyiratkan resistensi terhadap lewatnya gelombang tekanan. Bahan yang sangat padat pada prinsipnya menentang perjalanan suara.

Dapat melayani Anda: kompresi: konsep dan formula, perhitungan, contoh, latihan

Untuk bagiannya, elastisitas menunjukkan betapa mudahnya medium memulihkan sifat -sifatnya setelah terganggu. Dalam media elastis, gelombang suara bergerak lebih mudah daripada dengan media yang kaku, karena molekul lebih bersedia untuk bergetar lagi dan lagi.

Ada magnitudo fisik yang disebut Modul kompresibilitas Untuk menggambarkan seberapa elastisnya suatu media.

Persamaan kecepatan suara

Secara umum, suara menyebar dalam media dengan kecepatan yang diberikan oleh:

Di mana properti elastis adalah modul dan properti m kompresibilitas dan kepadatan ρ:

Akhirnya suhu adalah faktor penting lainnya ketika suara menyebar melalui gas seperti udara, yang merupakan sarana di mana kebanyakan gelombang suara menyebar. Ketika model gas ideal dipertimbangkan, hasil bagi B/ρ hanya bergantung pada suhunya T.

Dengan cara ini kecepatan suara di udara pada 0ºC adalah 331 m/s, sedangkan pada 20 ºC nilainya adalah 343 m/s. Perbedaannya dijelaskan karena ketika suhu meningkat, keadaan getaran molekul udara juga naik, memfasilitasi lewatnya gangguan.

Sarana perambatan

Suara adalah gelombang mekanis yang membutuhkan media material untuk menyebar. Oleh karena itu tidak ada cara bagi suara untuk ditransmisikan dalam kekosongan, tidak seperti gelombang elektromagnetik yang dapat melakukannya tanpa masalah besar.

Udara

Udara adalah lingkungan yang paling umum untuk transmisi suara, serta di gas lain. Gangguan ditransmisikan oleh bentrokan antara molekul gas, sehingga semakin tinggi kepadatan gas, semakin banyak suara bergerak.

Dapat melayani Anda: energi gravitasi: formula, karakteristik, aplikasi, latihanAnimasi ini menunjukkan bagaimana suara menyebar di udara. Sumber menyebabkan molekul gas memompres dan memperluas secara bergantian

Seperti yang telah kami katakan sebelumnya, suhu mempengaruhi penyebaran suara dalam gas, karena ketika lebih besar, tabrakan antar molekul lebih sering.

Di udara, ketergantungan pada kecepatan suara V dengan suhu T di Kelvin diberikan oleh:

Berkali -kali suhunya tidak didistribusikan secara homogen di satu tempat, misalnya ruang konser. Udara terpanas lebih dekat ke lantai, sementara di atas penonton bisa hingga 5 º C lebih dingin, yang mempengaruhi penyebaran suara di selungkup, karena suara bergerak lebih cepat di area yang lebih panas.

Cairan dan padatan

Dalam cairan, suara itu bergerak lebih cepat dari pada gas, dan lebih banyak padatan. Misalnya, dalam air tawar dan air garam, keduanya pada suhu 25 ºC, kecepatan suara masing -masing adalah 1493 m/s dan 1533 m/s, sekitar empat kali lebih banyak daripada di udara, sekitar sekitar sekitar.

Mudah untuk memeriksanya dengan meletakkan kepala ke dalam air, jadi suara mesin kapal terdengar jauh lebih baik daripada di udara.

Tetapi dalam bahan padat seperti baja dan kaca, suara dapat mencapai hingga 5920 m/s, oleh karena itu mereka mengendarai suara jauh lebih baik.

Eksperimen Propagasi Suara Sederhana

Perambatan suara selalu dilakukan dalam media material

Eksperimen 1

Gelombang suara mengganggu secara konstruktif atau destruktif, dengan kata lain, tumpang tindih. Efek ini dapat dengan mudah dialami melalui percobaan sederhana:

Bahan

-1 pasang speaker seperti yang digunakan di komputer desktop.

-Ponsel yang memiliki aplikasi generator gelombang terpasang.

-Pita pengukur

Prosedur

Percobaan dilakukan di ruangan yang lebar dan jernih. Pembicara ditempatkan di sebelah satu sama lain, dengan pemisahan 80 cm dan orientasi yang identik.

Dapat melayani Anda: pers hidrolik

Sekarang speaker terhubung ke telepon dan keduanya menyala dengan volume yang sama. Dalam generator, frekuensi tertentu dipilih, seperti 1000 Hz.

Maka Anda harus bergerak di sepanjang garis yang bergabung dengan speaker, tetapi mempertahankan pemisahan sekitar 3 m. Segera dicatat bahwa pada beberapa titik intensitas suara meningkat (gangguan konstruktif) di beberapa titik dan dalam penurunan lainnya (gangguan destruktif).

Juga diamati bahwa ketika berdiri pada titik yang sama dari para pembicara, ini selalu merupakan tempat gangguan konstruktif.

Eksperimen 2

Pengalaman ini, yang membutuhkan partisipasi dua orang, berfungsi untuk memverifikasi bahwa objek memiliki fitur.

Bahan

2 botol kosong yang identik.

Prosedur

Peserta harus menjaga botol mereka di posisi dan vertikal dan jarak sekitar 2 m dipisahkan. Salah satu orang berhembus melalui mulut botol, memengaruhi jet udara miring, orang lain secara vertikal memegang botol di sebelah telinga.

Orang yang mendengarkan segera mencatat bahwa suara itu tampaknya berasal dari botol mereka sendiri, meskipun suara aslinya terjadi dalam botol yang orang lain hancur. Fenomena ini disebut resonansi.

Pengalaman dapat diulang jika botol orang yang berhembus diisi setengah jalan. Dalam hal ini suaranya juga direkam, tetapi lebih akut.

Referensi

1. Konsep kebisingan lingkungan dasar. Pulih dari: sicaweb.Cedex.adalah.
2. Chili ilmiah. Suara menyebar. Pulih dari: fisik.ch.
3. Dari geladak, untuk. Dengarkan dan Lihat: 61 Eksperimen Akustik dan Optik. Edisi Universitas Murcia.
4. Ramón, f. Suara, suhu dan kelembaban. Dipulihkan dari: Equaphon-university.bersih.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fisika Universitas dengan Fisika Modern. 14. Ed. Volume 1. Pearson.
6. Syntec. Suara menyebar. Pulih dari: acdacustics.com.