2. Распространение звука. Звуковые волны
Наше ухо постоянно слышит различные звуки. Чаще всего звук распространяется по воздуху, но может распространяться и в других средах. Эти среды называют упругими.
Если между ухом и источником звука удалить звукопередающую среду, то мы ничего не услышим. Это означает, что для передачи звука на расстояние необходима звукопередающая среда.
Чтобы изолировать источник звука (будильник) от звукопередающей среды (воздуха), поместим его в установку, где сможем откачать воздух (рис. \(1\)).
Рис. \(1\). Эксперимент с будильником в вакууме
Для чистоты эксперимента послушаем будильник в воздушной среде под колоколом воздушного насоса. Звук слышен очень хорошо. Постепенно начнём откачивать воздух. Громкость звука уменьшается. При достижении вакуума под колоколом звук перестаёт передаваться — будильник не слышно. Этим экспериментом мы подтвердили утверждение о том, что в отсутствие упругой среды звук не передаётся.
Звуковые волны распространяются в упругой среде. Чем больше плотность вещества, тем лучше оно проводит звук.
Проведём эксперимент с доской из древесины (рис. \(2\)). Сможем ли мы расслышать тиканье часов на расстоянии, приложив ухо к одному концу доски, а к другому — наручные часы? Звук хорошо передаётся по доске.
Рис.\(2\). Эксперимент с доской из древесины
Если подвесить металлическую ложку на верёвочке (рис. \(3\)) и привязать другой конец к пальцам, то вибрация будет им передаваться. Проволока из металла будет лучше проводить звук.
Рис. \(3\). Эксперимент с ложкой и верёвочкой
Тела с низкой плотностью, не обладающие упругостью, содержащие звукоизолирующие слои (например, прослойку воздуха) проводят звук в меньшей степени. Например, пробка, поролон, вата.
Чтобы изолировать помещение от посторонних или ненужных звуков, необходимо облицевать потолок, стены и даже пол различными звукопоглощающими материалами. Для этих целей используют минеральную, базальтовую или хлопковую вату, а также газостекло, пенобетон, вспененный полиуретан и меламин и др. Все эти материалы в порах содержат воздух, что и способствует поглощению звука.
Таким образом,
звук может распространяться в любой среде (твёрдой, жидкой и газообразной), где есть молекулы. И не может распространяться там, где молекул нет, т.е. в вакууме.
Колебания источника звука создают в окружающей среде волну звуковой частоты, которая является упругой волной.
Восприятие звука слуховым аппаратом (рис. 4):
- Волна, достигая наружного уха, воздействует на барабанную перепонку, что заставляет её колебаться с точно такой же частотой, с какой колеблется источник звука.
- Колебания барабанной перепонки передаются на слуховые косточки в среднем ухе, далее — во внутреннее ухо.
- Во внутреннем ухе колебания воздействуют на улитку, в которой есть волосковые клетки, которые преобразуют механические колебания в электрические нервные импульсы.
- Слуховой нерв передаёт электрические нервные импульсы от улитки в головной мозг.
- Мозг анализирует сигналы: распознаёт, сравнивает, интерпретирует.
Рис. \(4\). Строение слухового аппарата
В газах и жидкостях могут существовать только продольные упругие волны. Поэтому звук в воздухе передаётся продольными волнами, то есть чередующимися сгущениями и разрежениями воздуха, идущими от источника звука.
Звуковая волна распространяется в пространстве с определённой скоростью.
Наблюдая за стрельбой из оружия (например, из пушки), мы сначала видим вспышку и только потом (через некоторое время) слышим звук выстрела.
Измерив промежуток времени \(t\) между моментом появления вспышки и моментом, когда звук доходит до уха, а также расстояние между источником звука и наблюдателем, можно определить скорость распространения звука по формуле:
По опытным данным, при нормальном атмосферном давлении и температуре воздуха \(0\) °С скорость звука составляет \(332\) м/с.
В газах скорость звука прямо пропорциональна температуре.
Например, при \(20\) °С скорость звука в воздухе равна \(343\) м/с, при \(60\) °С — \(366\) м/с, при \(100\) °С — \(387\) м/с.
При повышении температуры среды увеличивается скорость движения молекул (или атомов) среды, что повышает интенсивность взаимодействия частиц среды. Значит, увеличивается передача энергии колебательного движения.
На скорость распространения звука оказывает влияние среда, в которой распространяется звук. Это связано не только с плотностью среды, но и расположением частиц этой среды относительно друг друга.
При решении задач скорость звука в воздухе обычно считают равной \(340\) м/с.
При температуре \(0\) °С скорость звука в водороде равна \(1284\) м/с, а в углекислом газе — \(259\) м/с. Это различие связано с массой молекул газов, в которых распространяется звук. Масса молекул водорода меньше массы молекул углекислого газа.
Для измерения скорости звука существуют специальные устройства, принцип действия которых связан с определением времени, за которое звук проходит определенное расстояние.
Плотности жидкостей и твёрдых тел значительно больше плотностей газов. Поэтому молекулы в этих средах находятся значительно ближе друг к другу, а следовательно, взаимодействие между ними более сильное. Это способствует более быстрому распространению звука.
Скорость звука распространяется быстрее в воде, воздухе или твердом теле?
В воде (1450 м/с) быстрее, чем в воздухе (340 м/с), а в твёрдом теле (2500-6000 м/с) быстрее, чем в воде.
Остальные ответы
скорость — число. Она никуда не распространяется.
твердом теле.
Скорость вообще не распространяется. А температура — не нагревается.
всё зависит от плотности материи. даже тупому понятно. о структуре не буду говорить, это не для дуального разума.
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Где звук распространяется быстрее: в воздухе или в воде.
Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.
В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях.
В жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах.
В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 331.46 м/с (1193 км/ч).
В воде скорость звука составляет 1485 м/с.
В твёрдых телах скорость звука составляет 2000—6000 м/с.
Остальные ответы
В воде.
В воздухе скорость звука при 25оС около 330 м/c
а в воде около 1500 м/с
Точное значение зависит от температуры, давления, солёности (для воды) и влажности (для воздуха)
а ты что звуковую бомбу создать хочешь?вот физико-ядерщиков понавелосьФ)))
в воде, где плотность больше там и быстрее (молекули ближе и передача быстрее)
Наверное в воздухе ( точно не знаю).
Так как в воде все движения замдляются, то и звук не так быстро распрастраняется!
Ну проверь! Хлопни в ладоши под водой. Это будет сделанно медленее, чем в воздухе.
Мой опыт =) =8 =( =*8 =Р
Самое быстрое распространение в твердых веществах, потом в воде, самая медленная в воздухе
Скорость распрострвнения звука зависит от многих факторов. А том числе и от плотности среды. Чем плотнее среда, тем скорость распространения звука в ней выше. Так как вода плотнее чем воздух, то и скорость там выше.
Когда звук распространяется быстрее: зимой или летом. И почему??
Ну раз зимой воздух плотнее, то почему скорость звука меньше? ? ведь в твёрдых телах звук распространяется быстрее!
Лучший ответ
Скорость звука (в метрах за секунду) :
в гелии — 1300.
в воздухе — 340.
в воде — 1453.
Из написанного видно, что скорость распространения звуковых волн в среде зависит не только от плотности. Численной величиной скорости звука в среде равняется корень квадратный из единицы, деленной на коэффициент адиабатической сжимаемости*плотность. Таким образом, скорость звука обратно пропорциональна плотности среды и растет с увеличением упругости этой среды.
При увеличении плотности увеличивается мера инерционности атомов вещества, и звук распространяется с меньшей скоростью. Но в средах, в которых упругость велика, например, в воде и в кристаллических твердых телах, звук распространяется быстро за счет быстрого распространения малых локальных деформаций. В средах, где упругость низка (например, пластилин) , звук распространяется значительно медленнее: локальные деформации малоупруги.
В воздухе при падении температуры наблюдается следующее: плотность воздуха растет, упругость падает. Исходя из этого, скорость распространения звука также падает. Таким образом, звуковые волны быстрее распространяются в воздухе при больших температурах.
Остальные ответы
летом. потому.
Чесно него прикинуть точно, но походу зимой (воздух разряжен)
(но сказки про ау летом. )
Ты меня запутал))
Летом звуки распространяются быстрее, чем зимой, так как зимой воздух более плотен и, следовательно, скорость распространения звука меньше!!
забить надо было в яндексе
Когда быстрее распространяются звуки: зимой или летом? (Летом звуки распространяются быстрее, чем зимой, так как зимой воздух более плотен и, следовательно, скорость звука меньше.)