कौन सी सामग्री ध्वनि तरंगों को सर्वश्रेष्ठ ले जाती है?

हल्की सामग्री घने, भारी वस्तुओं की तुलना में ध्वनि कंपन को बेहतर तरीके से ले जाती है। ध्वनि को प्रसारित करने के लिए एक सामग्री की लोच या "वसंतता" भी महत्वपूर्ण है: कम लोचदार पदार्थ जैसे कठोर फोम और कागज ध्वनि को ले जाने की तुलना में अवशोषित करने की अधिक संभावना रखते हैं। ध्वनि तरंगों को ले जाने के लिए सबसे अच्छी सामग्री में कुछ धातुएँ जैसे एल्युमिनियम और कठोर पदार्थ जैसे हीरा शामिल हैं।

विभिन्न गुणों में ध्वनि की गति का सूत्र यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि कुछ गुण ध्वनि को बेहतर तरीके से क्यों ले जाते हैं। ध्वनि तरंग का वेग वस्तु के घनत्व से विभाजित लोचदार गुण के वर्गमूल के बराबर होता है। दूसरे शब्दों में, वस्तु जितनी कम घनी होती है, ध्वनि उतनी ही तेज चलती है, और जितनी अधिक लोचदार होती है, उतनी ही तेज ध्वनि यात्रा करती है। इसलिए एक वस्तु ध्वनि धीमी गति से संचालित करेगी यदि वह बहुत लोचदार नहीं है और बहुत घनी है।

ध्वनि 6,320 मीटर प्रति सेकंड की गति से एल्यूमीनियम के माध्यम से सबसे तेज दरों में से एक पर यात्रा करती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एल्यूमीनियम विशेष रूप से घना नहीं है - जिसका अर्थ है कि किसी दिए गए आयतन में इसका द्रव्यमान बहुत कम है - और यह अत्यंत लोचदार है और आसानी से आकार बदलने में सक्षम है। ध्यान दें कि किसी सामग्री की लोच उसके घनत्व से अधिक उतार-चढ़ाव करती है और इसलिए दी गई सामग्री के माध्यम से ध्वनि की गति को समझने के लिए इसे अधिक महत्वपूर्ण माना जाता है।

तांबे में ध्वनि के लिए अगली सबसे तेज गति 4,600 मीटर प्रति सेकंड है। इसकी लोच और इस प्रकार आसानी से कंपन करने की क्षमता के साथ, ध्वनि जल्दी से यात्रा करती है। हालांकि, यह एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत अधिक घना है, जो बताता है कि यह एल्यूमीनियम की तुलना में लगभग दो-तिहाई धीमा क्यों है।

गैस और तरल पदार्थों के बावजूद ध्वनि बहुत धीमी गति से यात्रा करती है क्योंकि प्रत्येक में अणु उतने कठोर नहीं होते जितने कि एक ठोस में होते हैं, प्रत्येक पदार्थ की लोच को काफी कम कर देते हैं। सामान्य कमरे के तापमान और दबाव पर, ध्वनि की गति 343 मीटर प्रति सेकंड या एल्यूमीनियम की तुलना में लगभग 20 गुना धीमी होती है। गति को प्रभावित करने वाला एक माप तापमान है - कोई चीज जितनी गर्म होती है, उतनी ही तेज ध्वनि उसके माध्यम से चलती है क्योंकि यह अणुओं की गति को बढ़ाती है। उदाहरण के लिए, ध्वनि २० डिग्री सेल्सियस की तुलना में ४० डिग्री सेल्सियस में १२ मीटर प्रति सेकंड तेज है।