Cum afectează apa sunetul?

Apa afectează undele sonore în mai multe moduri. De exemplu, se deplasează de câteva ori mai repede prin apă decât aerul și parcurg distanțe mai mari. Cu toate acestea, deoarece urechea umană a evoluat pentru a auzi în aer, apa tinde să înăbușe sunete care altfel sunt limpezi în aer. De asemenea, apa poate „îndoi” sunetul, trimitându-l pe o cale în zig-zag în loc de o linie dreaptă.

Sunetul se deplasează sub formă de unde rezultate din vibrațiile emanate de obiecte. Dacă, întâmplător, un obiect este lovit sau se mișcă, acesta creează o vibrație. Aceste tulburări determină, de asemenea, să vibreze moleculele din jur ale unui mediu - aer, lichid sau solid -. La rândul lor, urechile primesc tremurul acestor substanțe diferite, care trimit semnale către creier. Acestea sunt interpretate ca „sunete”.

Producția de sunet este, de asemenea, aceeași subacvatică. Când lovești un obiect, vibrațiile din obiectul subacvatic încep să izbucnească în moleculele de apă din jur. Urechea umană scufundată nu aude sunetul la fel de ușor ca deasupra solului. Este nevoie de o frecvență ridicată sau un volum foarte puternic pentru ca urechea umană să o audă.

Viteza undelor sonore depinde de mediul utilizat, nu de numărul de vibrații. Sunetul se deplasează mai rapid în solide și lichide și mai lent în gaze. Viteza sunetului în apa pură este de 1.498 metri pe secundă, comparativ cu 343 metri pe secundă în aer la temperatura și presiunea camerei. Aranjamentul molecular compact al solidelor și aranjamentul mai strâns al moleculelor în lichide fac ca aceste molecule să răspundă mai repede la perturbările moleculelor vecine decât în ​​gaze.

La fel ca în gaze, viteza sunetului sub apă este, de asemenea, dependentă de densitate și temperatură. În gaze, viteza moleculelor crește ori de câte ori crește temperatura; la fel ca gazele, undele sonore călătoresc mai repede pe măsură ce temperatura crește. Spre deosebire de gaze, apa are o densitate mai mare datorită aranjamentului său molecular. Astfel, undele sonore călătoresc mai repede sub apă pe măsură ce valul se ciocnește - și vibrează cu mai multe molecule.

Refracția este un fenomen complex, care implică îndoirea undelor sonore pe măsură ce acestea accelerează și încetinesc atunci când călătoresc prin diferite medii. Acest lucru trece neobservat în viața de zi cu zi, totuși oamenii de știință consideră această proprietate importantă în studiul oceanic subacvatic. Viteza sunetului în ocean variază. Pe măsură ce oceanul devine mai adânc, temperatura scade în timp ce crește presiunea. Sunetul se deplasează mai repede la adâncimi mai mici decât la nivelul suprafeței, indiferent cât de mare este diferența de temperatură, datorită diferențelor de presiune. Schimbarea vitezei modifică direcția undelor, ceea ce face dificilă determinarea de unde provenea inițial sunetul.

Salinitatea poate fi, de asemenea, un factor în determinarea comportamentului sunetului. În apa de mare, sunetul se deplasează cu până la 33 de metri pe secundă mai repede decât în ​​apa dulce. Salinitatea afectează viteza sunetului la suprafață, în special la gurile râurilor sau la estuare. Sunetul se deplasează mai repede în ocean, deoarece există mai multe molecule - în special molecule de sare - cu care undele pot interacționa, precum și temperaturi de suprafață mai ridicate.