Познайомтесь із поняттям звукових хвиль

Хто-небудь коли-небудь замислювався над тим, як звук доходить до наших вух? Чому, якщо ми бачимо феєрверк вдалині, іноді ми чуємо звук лише після того, як феєрверк згасне? У цій статті ми обговоримо звукові хвилі.

Звук - це тип поздовжньої хвилі, що виникає в результаті вібрації предмета. Поздовжні хвилі - це хвилі, напрямок поширення яких паралельний напрямку вібрації. Подивіться на ілюстрацію нижче.

Коли хтось вдарить по барабану, поверхня барабана буде вібрувати і стягуватися, а також розтягувати повітряну колонку. Вібраційні молекули повітря будуть поширюватися в різних напрямках. Закріплені молекули повітря вироблятимуть високий тиск, а розтягнуті - низький. Хвилі високого та низького тиску будуть по черзі рухатись у повітрі. Ці хвилі будуть підхоплені людським вухом, щоб ми могли почути звук.

(Читайте також: Які властивості хвиль?)

Звукові хвилі включаються в механічні хвилі, яким для розповсюдження потрібне середовище. Середовищем поширення цієї хвилі може бути тверде тіло, рідина або газ. Тому звукові хвилі не можуть поширюватися у вакуумі, наприклад, у просторі.

Звукові хвилі мають обмежену швидкість поширення. Тому, коли ми бачимо феєрверк здалеку, ми спочатку бачимо світло феєрверків, а потім звук виверження. Світлові хвилі мають найвищу швидкість, яку ми знаємо на сьогоднішній день, і звукові хвилі не можуть зрівнятися, тим більше перевищувати їх.

Швидкість звукових хвиль залежить від середовища поширення. Звук, що рухається крізь тверді речовини, рухається швидше, ніж гази. Швидкість поширення цих хвиль також зростає із збільшенням температури середовища.

Для розрахунку швидкості поширення звуку на основі середовища ми можемо скористатися наступними формулами.

Звуки швидко поширюються у твердих речовинах