Hvilke materialer bærer lydbølger bedst?

Lette materialer bærer lydvibrationer bedre end tætte, tunge genstande. Et materiales elasticitet eller "fjedrende" er også vigtigt for overførsel af lyd: mindre elastiske stoffer som hårde skum og papir er mere tilbøjelige til at absorbere lyd end bære det. De bedste materialer til at bære lydbølger omfatter nogle metaller som aluminium og hårde stoffer som diamant.

Hastighed af lydformel

Formlen for lydens hastighed i forskellige egenskaber er afgørende for forståelsen hvorfor visse egenskaber bærer lyd bedre. Hastigheden af ​​en lydbølge er lig med kvadratroden af ​​den elastiske egenskab divideret med objektets densitet. Med andre ord, jo mindre tætte en genstand er, jo hurtigere lyden bevæger sig, og jo mere elastisk det er, jo hurtigere lyden bevæger sig. En genstand vil derfor gøre lyd langsommere, hvis den ikke er meget elastisk og er meget tæt.

Lyd i aluminium

Lyden flyver ved en af ​​de hurtigste priser gennem aluminium, til 6.320 meter per sekund. Dette skyldes, at aluminium ikke er særlig tæt - hvilket betyder, at den har lille masse i et givet volumen - og er ekstremt elastisk og i stand til nemt at skifte form. Bemærk, at materialets elasticitet har tendens til at svinge mere end dens densitet og derfor betragtes som vigtigere for at forstå lydens hastighed gennem det givne materiale.

Lyd i kobber

Den næste hurtigste hastighed for lyden er 4.600 meter per sekund i kobber. Med sin elasticitet og dermed evnen til at vibrere på plads let, gennemgår lyden hurtigt. Det er dog meget tættere end aluminium, hvilket forklarer, hvorfor det er næsten to tredjedele langsommere end aluminium.

Non-Solids

Lyden rejser meget langsommere, selvom gas og væsker, fordi molekylerne i hver er ikke så stiv som dem i et fast stof, hvilket væsentligt reducerer elasticiteten af ​​hvert stof. Ved normal stuetemperatur og tryk er lydens hastighed 343 meter pr. Sekund, eller ca. 20 gange langsommere end i aluminium. En måling der påvirker hastigheden er temperaturen - jo varmere noget er, jo hurtigere lyd bevæger sig igennem det, da det øger molekylernes hastighed. For eksempel er lyden 12 meter pr. Sekund hurtigere i 40 grader Celsius end i 20 grader Celsius.