Ktoré materiály nesú zvukové vlny najlepšie?

Ľahké materiály prenášajú zvukové vibrácie lepšie ako husté a ťažké predmety. Elasticita alebo pružnosť materiálu je tiež dôležitá pre prenos zvuku: menej elastické látky, ako napríklad tvrdé peny a papier, absorbujú zvuk skôr ako ho prenášajú. Medzi najlepšie materiály na prenášanie zvukových vĺn patria niektoré kovy, napríklad hliník, a tvrdé látky ako diamant.

Vzorec rýchlosti zvuku

Vzorec pre rýchlosť zvuku v rôznych vlastnostiach je zásadný pre pochopenie toho, prečo niektoré vlastnosti prenášajú zvuk lepšie. Rýchlosť zvukovej vlny sa rovná druhej odmocnine elastickej vlastnosti vydelenej hustotou objektu. Inými slovami, čím je objekt menej hustý, tým rýchlejšie sa šíri zvuk a čím je pružnejší, tým rýchlejšie sa šíri. Predmet bude preto viesť zvuk pomalšie, ak nie je veľmi elastický a je veľmi hustý.

Zvuk z hliníka

Zvuk sa šíri jednou z najrýchlejších frekvencií cez hliník rýchlosťou 6 320 metrov za sekundu. Je to z toho dôvodu, že hliník nie je nijako zvlášť hustý - to znamená, že má v danom objeme málo hmoty - a je mimoriadne elastický a schopný ľahko meniť tvar. Upozorňujeme, že elasticita materiálu má tendenciu kolísať viac ako jeho hustota, a preto sa považuje za dôležitejšiu pre pochopenie rýchlosti zvuku v danom materiáli.

Zvuk v medi

Ďalšia najrýchlejšia rýchlosť zvuku je 4 600 metrov za sekundu v medi. Vďaka svojej pružnosti, a teda schopnosti ľahko vibrovať na danom mieste, zvuk rýchlo prechádza. Je však oveľa hustejšia ako hliník, čo vysvetľuje, prečo je takmer o dve tretiny pomalšia ako hliník.

Non-Solids

Zvuk sa šíri oveľa pomalšie, hoci plynom a tekutinami, pretože molekuly v každej z nich nie sú také tuhé ako v tuhej látke, čo výrazne znižuje elasticitu každej látky. Za normálnej teploty a tlaku v miestnosti je rýchlosť zvuku 343 metrov za sekundu, čo je asi 20-krát pomalšie ako v hliníku. Jedným z meraní, ktoré ovplyvní rýchlosť, je teplota - čím je niečo teplejšie, tým rýchlejší zvuk sa ním pohybuje, pretože zvyšuje rýchlosť molekúl. Napríklad zvuk je o 40 metrov Celzia rýchlejší o 12 metrov za sekundu ako za 20 stupňov Celzia.

  • Zdieľam
instagram viewer