როგორ მოქმედებს ტენიანობა ხმის სიჩქარეზე?

თუ თქვენ ოდესმე უყურეთ ელვის ციმციმს ღამის ცაზე და შემდეგ დაითვალეთ რამდენი წამი დასჭირდა რომ ჭექა-ქუხამ ყურამდე მიაღწიოს, თქვენ უკვე იცით, რომ სინათლე გაცილებით სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე ხმა. ეს არ ნიშნავს, რომ ხმაც ნელა მოძრაობს; ოთახის ტემპერატურაზე ხმოვანი ტალღა წამში 300 მეტრზე მეტს მოძრაობს (წამში 1000 მეტრზე მეტი). ხმის სიჩქარე ჰაერში იცვლება რამდენიმე ფაქტორიდან, ტენიანობის ჩათვლით.

წარმოიდგინეთ, რომ ჰაერის მოლეკულა ზრუნავს კოსმოსში და ეჯახება მეზობელს ისე, რომ ისინი ერთმანეთს გადახტებიან, როგორც წყვილი რეზინის ბურთები. მეორე მოლეკულა ახლა გამოიქცევა, სანამ არ დაეჯახება სხვას და ა.შ. თითოეული ეს შეჯახება ენერგიას გადასცემს პირველი მოლეკულადან მეორეში. ასე მოძრაობენ ბგერითი ტალღები: ჰაერის მოლეკულები იძულებიან მოძრაობაში, ისეთი ხმაურით, როგორიცაა ვოკალური ვიბრაცია თქვენს ყელში და შეჯახებებით გადააქვთ ეს ენერგია ჰაერის მოლეკულების პირველი ნაკრებიდან მათ მეზობლებზე და ა.შ. გარეგნული საბოლოო ჯამში, ტალღა გადასცემს ენერგიას, მაგრამ არა საკითხს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს არეულობა უფრო მოძრაობს, ვიდრე თავად ჰაერის მოლეკულები.

instagram story viewer

როდესაც თქვენ საუბრობთ ხმის სიჩქარეზე, თქვენ საუბრობთ იმაზე, თუ რამდენი დრო სჭირდება ხმოვან ტალღას ან არეულობას იმ ადგილიდან, სადაც მან დაიწყო თქვენი ყური. ხმოვანი ტალღის სიჩქარე განისაზღვრება საშუალო ან მასალის საშუალებით, რომლითაც ტალღა მიემგზავრება; იგივე ტალღა ჰელიუმში უფრო სწრაფად წავა, ვიდრე ჰაერში, მაგალითად. თითოეულ მასალას აქვს ორი თვისება, რომლებიც განსაზღვრავს რამდენად სწრაფად გადასცემს იგი ხმას: მისი სიმკვრივე და სიმტკიცე ან ელასტიური მოდული.

ჰაერის "სიმტკიცე" ან მისი ელასტიური მოდული არ იცვლება ტენიანობით. სიმჭიდროვე, თუმცა. ტენიანობის ზრდასთან ერთად იზრდება ჰაერის მოლეკულების პროცენტული წილი, რომლებიც წყლის მოლეკულებია. წყლის მოლეკულები გაცილებით ნაკლები მასიურია, ვიდრე ჟანგბადის, აზოტის ან ნახშირორჟანგის მოლეკულები და ა.შ. ჰაერის ნაწილი, რომელიც შედგება წყლის ორთქლისგან, ნაკლები მასა ერთეულის მოცულობაზე და ნაკლებად მკვრივი ჰაერი ხდება. ქვედა სიმკვრივე ხმოვანი ტალღების უფრო სწრაფ გადაქცევას ნიშნავს, ამიტომ ხმის ტალღები უფრო მაღალ ტენიანობაში უფრო სწრაფად მოძრაობენ. ამასთან, სიჩქარის ზრდა ძალიან მცირეა, ამიტომ ყოველდღიური მიზნების უმეტესობისთვის მისი უგულებელყოფა შეგიძლიათ. ოთახის ტემპერატურაზე, ჰაერის ზღვის დონეზე, მაგალითად, ხმა დაახლოებით 0,35 პროცენტით უფრო სწრაფად მოძრაობს 100 პროცენტიანი ტენიანობის დროს (ძალიან ნოტიო ჰაერი), ვიდრე 0 პროცენტიანი ტენიანობის დროს (მთლიანად მშრალი ჰაერი).

ტენიანობის გავლენა ხმის სიჩქარეზე ოდნავ მეტია ჰაერის დაბალ წნევაზე, ისევე როგორც მაღალ სიმაღლეზე. მაგალითად, ზღვის დონიდან დაახლოებით 6000 მეტრზე (20,000 ფუტი), მაგალითად, განსხვავება ხმის სიჩქარეს შორის ოთახის ტემპერატურაზე მშრალ ჰაერში 0 პროცენტი ტენიანობის პირობებში და იგივე ჰაერი 100 პროცენტ ტენიანობაზე დაახლოებით 0,7 პროცენტი ტემპერატურის მომატება ასევე ზრდის ტენიანობის გავლენას ჰაერში ხმის სიჩქარეზე, თუმცა ისევ გაზრდა შედარებით მცირეა.

Teachs.ru
  • გაზიარება
instagram viewer