Kako voda vpliva na zvok?

Voda vpliva na zvočne valove na več načinov. Na primer, po vodi se premikajo nekajkrat hitreje kot po zraku in potujejo na večje razdalje. Ker pa se je človeško uho razvilo, da bi slišalo v zraku, voda ponavadi duši zvoke, ki so v zraku sicer bistri. Voda lahko tudi "upogne" zvok in ga pošlje po cik-cak poti namesto po ravni črti.

Zvok potuje v obliki valov, ki so posledica vibracij, ki izvirajo iz predmetov. Če se po naključju predmet udari ali premakne, ustvari vibracije. Te motnje povzročajo tudi vibriranje okoliških molekul medija - zraka, tekočine ali trdne snovi. Po drugi strani ušesa prejemajo tresljaje teh različnih snovi, ki pošiljajo signale v možgane. Ti se razlagajo kot "zvoki".

Tudi produkcija zvoka je enaka pod vodo. Ko udarite v predmet, začnejo tresljaji podvodnega predmeta zaletavati okoliške molekule vode. Potopljeno človeško uho ne sliši zvoka tako enostavno kot nad tlemi. Zahteva visoko frekvenco ali resnično glasno glasnost, da jo človeško uho sliši.

Hitrost zvočnih valov je odvisna od uporabljenega medija in ne od števila vibracij. Zvok potuje hitreje v trdnih in tekočih snoveh, počasneje pa v plinih. Hitrost zvoka v čisti vodi je 1.498 metrov na sekundo, v primerjavi z 343 metri na sekundo v zraku pri sobni temperaturi in tlaku. Zaradi kompaktne molekularne razporeditve trdnih snovi in ​​tesnejše razporeditve molekul v tekočinah se te molekule hitreje odzivajo na motnje sosednjih molekul kot v plinih.

Tako kot pri plinih je tudi hitrost zvoka pod vodo odvisna od gostote in temperature. V plinih se hitrost molekul poveča, kadar se temperatura zviša; podobno kot plini zvočni valovi potujejo hitreje, ko se temperatura zvišuje. Za razliko od plinov ima voda večjo gostoto zaradi svoje molekularne ureditve. Tako zvočni valovi hitreje potujejo pod vodo, ko val naleti - in vibrira z več molekulami.

Refrakcija je kompleksen pojav, ki vključuje upogibanje zvočnih valov, ko se med potovanjem skozi različne medije pospešujejo in upočasnjujejo. To v vsakdanjem življenju ostane neopaženo, vendar znanstveniki menijo, da je ta lastnost pomembna pri podvodnih oceanskih raziskavah. Hitrost zvoka v oceanu se spreminja. Ko se ocean globlje, temperatura pada, medtem ko tlak narašča. Zvok potuje hitreje v nižjih globinah kot na površini, ne glede na to, kako velika je razlika v temperaturi, zaradi razlik v tlaku. Sprememba hitrosti spremeni smer valov, zaradi česar je težko določiti, od kod izvira zvok.

Slanost je lahko tudi dejavnik pri določanju obnašanja zvoka. V morski vodi zvok potuje do 33 metrov na sekundo hitreje kot v sladki vodi. Slanost vpliva na hitrost zvoka na površini, zlasti v rečnih ustjih ali izlivih. Zvok potuje hitreje v oceanu, ker je več molekul - zlasti molekul soli - za interakcijo valov, pa tudi višje površinske temperature.