Universalclimate.com

Studien av de fysiska egenskaperna hos ljud & hur de reser genom luften

Studien av de fysiska egenskaperna hos ljud & hur de reser genom luften

Fysik är det vetenskapliga fält som utforskar de fysiska egenskaperna hos ljud och därför ljudvågor beter sig som de gör. Ljud uppstår i vågor, som olikt interagerar med olika områden. Sound kännetecknas av den hastighet, frekvens och loudness. Ett objekts storlek och sammansättning bestämmer om ljudvågor kan gå igenom det eller studsa det.

Medium

Ljudvågor är beskrivs ofta som reser genom luften, men kan också resa genom vätskor och fasta ämnen. Ljudet rör sig genom vattendrag på ett liknande sätt som luft, men kan snabbt minskar när meddelandet färdas genom fasta ämnen. Det ämne som låter resor genom kallas "medium". Kännetecken av medlet har en dramatisk effekt på ljudets frekvens, hastighet och loudness. Till exempel ljudet av jordskorpan knäppa får resa med en hög hastighet genom havet, producerar ett högt ljud, men kan blockeras i både dess hastighet och loudness när meddelandet färdas genom ett berg.

Ljudets hastighet

En annan faktor som påverkar ljudets egenskaper är temperaturen i mediet. Ljudets hastighet är matematiskt uttryckt av den ekvation v = 331.5 m/s + 0.6T, där "v" är hastigheten av ljudet mäts i meter per sekund och "T" är temperaturen på medellång mätt i grader Celsius. Temperaturen på det medium genom vilket ljudet rör sig genom spelar en betydande roll på ljudets hastighet. Ljudets hastighet mäts i allmänhet med den förmodade temperaturen på 15 grader, vilket är 59 grader Fahrenheit.

Reflektion, refraktion och diffraktion

Vågorna som producerar ljud stannar inte när de stöter på ett hinder. I stället interagera de med objektet av antingen reflekteras det, brytande eller diffracting genom mediet. Reflektion av ljud är resultatet av en ljudvåg studsade en yta, vilket resulterar i en ändring av riktningen för ljudvågen. Diffraktion beskriver hur ljudvågor böja för att passera runt hinder eller genom öppningar, som en dörröppning. Refraktion beskriver vad som händer med ljudvågor som media de passerar genom förändringar. Ljudvågor böj för att ändra riktning när de passerar från ett medium till ett annat. Egenskapen av refraktion hjälper också beskriva varför ljudet rör sig långsammare genom kall luft och snabbare genom varm luft.

Dopplereffekten

Dopplereffekten beskriver egenskapen av ljudvågor producerade från ett föremål i rörelse. Den beskriver förskjutningen i vågfrekvens från hög till låg som objektet närmar sig och passerar en observatör. Ljudet av en person som närmar sig på rullskridskor med en hög hastighet har en högre pitch i jämförelse med ljudet av skridskorna när personen har gått. Denna effekt är ofta observeras i sirens av utryckningsfordon, som producerar ett högfrekvent ljud som de tillvägagångssätt och en låg frekvens ljud när de är förbi.