आर्द्रता ध्वनि की गति को कैसे प्रभावित करती है?

यदि आपने कभी रात के आकाश में बिजली टिमटिमाते हुए देखा है और फिर गिनें कि इसमें कितने सेकंड लगे आपके कानों तक गड़गड़ाहट के लिए, आप पहले से ही जानते हैं कि प्रकाश की तुलना में अधिक तेजी से यात्रा करता है ध्वनि। इसका मतलब यह नहीं है कि ध्वनि भी धीमी गति से यात्रा करती है; कमरे के तापमान पर एक ध्वनि तरंग 300 मीटर प्रति सेकंड (1,000 फीट प्रति सेकंड से अधिक) की गति से यात्रा कर रही है। हवा में ध्वनि की गति नमी सहित कई कारकों पर निर्भर करती है।

कल्पना कीजिए कि एक वायु अणु अंतरिक्ष में घूम रहा है और एक पड़ोसी से टकरा रहा है ताकि वे रबर की गेंदों की एक जोड़ी की तरह एक-दूसरे से टकराएं। दूसरा अणु अब भागता है जब तक कि वह दूसरे से नहीं टकराता। इनमें से प्रत्येक टकराव ऊर्जा को पहले अणु से दूसरे में स्थानांतरित करता है। ध्वनि तरंगें इस प्रकार यात्रा करती हैं: वायु के अणुओं को मुखर रस्सियों के कंपन जैसी गड़बड़ी से गति में मजबूर किया जाता है आपके गले में, और टकराव उस ऊर्जा को हवा के अणुओं के पहले सेट से अपने पड़ोसियों को स्थानांतरित करते हैं और इसी तरह बाहर की ओर। अंततः, तरंग ऊर्जा को स्थानांतरित करती है लेकिन पदार्थ नहीं, जिसका अर्थ है कि यह अशांति है जो स्वयं वायु अणुओं की बजाय यात्रा कर रही है।

जब आप ध्वनि की गति के बारे में बात करते हैं, तो आप इस बारे में बात कर रहे होते हैं कि ध्वनि तरंग या विक्षोभ को उस स्थान से जाने में कितना समय लगता है जहां से यह आपके कान से शुरू हुई थी। ध्वनि तरंग की गति उस माध्यम या सामग्री से निर्धारित होती है जिसके माध्यम से तरंग यात्रा कर रही है; उदाहरण के लिए, वही लहर हवा की तुलना में हीलियम में तेजी से जाएगी। प्रत्येक सामग्री में दो गुण होते हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि यह कितनी तेजी से ध्वनि प्रसारित करता है: इसका घनत्व और इसकी कठोरता या लोचदार मापांक।

हवा या उसके लोचदार मापांक की "कठोरता" आर्द्रता के साथ नहीं बदलती है। घनत्व, हालांकि, करता है। जैसे-जैसे आर्द्रता बढ़ती है, वैसे ही हवा के अणुओं का प्रतिशत भी होता है जो पानी के अणु होते हैं। पानी के अणु ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं की तुलना में बहुत कम भारी होते हैं, और इसलिए अधिक से अधिक वायु का वह अंश जो जलवाष्प से बना होता है, प्रति इकाई आयतन में कम द्रव्यमान और वायु का घनत्व कम होता है बन जाता है। कम घनत्व तेज ध्वनि तरंग यात्रा में तब्दील हो जाता है, इसलिए उच्च आर्द्रता पर ध्वनि तरंगें तेजी से यात्रा करती हैं। गति में वृद्धि, हालांकि, बहुत कम है, इसलिए अधिकांश दैनिक उद्देश्यों के लिए आप इसे अनदेखा कर सकते हैं। समुद्र के स्तर पर कमरे के तापमान की हवा में, उदाहरण के लिए, ध्वनि 0 प्रतिशत आर्द्रता (पूरी तरह से शुष्क हवा) की तुलना में 100 प्रतिशत आर्द्रता (बहुत आर्द्र हवा) में लगभग 0.35 प्रतिशत तेजी से यात्रा करती है।

ध्वनि की गति पर आर्द्रता का प्रभाव निम्न वायुदाबों पर थोड़ा अधिक होता है, जैसा कि आप उच्च ऊंचाई पर अनुभव करते हैं। समुद्र तल से लगभग 6,000 मीटर (20,000 फीट) ऊपर, उदाहरण के लिए, ध्वनि की गति के बीच का अंतर कमरे के तापमान में 0 प्रतिशत आर्द्रता पर शुष्क हवा और 100 प्रतिशत आर्द्रता पर वही हवा लगभग 0.7. होती है प्रतिशत। बढ़ता तापमान हवा में ध्वनि की गति पर आर्द्रता के प्रभाव को भी बढ़ाता है, हालांकि फिर से वृद्धि अपेक्षाकृत मामूली है।

  • शेयर
instagram viewer