Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan påvirker mediet lydhastighed?

Det medium, gennem hvilken lyd bevæger sig, påvirker dens hastighed markant. Her er hvorfor:

Lyd som vibrationer:

Lyd er en mekanisk bølge, hvilket betyder, at den kræver et medium (som luft, vand eller faste stoffer) til at rejse. Det forplantes gennem mediet ved at forårsage vibrationer i partiklerne i dette medium.

Faktorer, der påvirker hastigheden:

* densitet: Denser medier har partikler pakket tættere sammen. Dette gør det muligt for vibrationer at overføre hurtigere fra partikel til partikel, hvilket fører til hurtigere lydhastigheder. For eksempel rejser lyd hurtigere i vand end i luften, fordi vand er tættere.

* Elasticitet: Et mere elastisk medium (et, der let kan vende tilbage til sin oprindelige form efter at de er deformeret) transmitterer vibrationer mere effektivt. Dette betyder, at lyd bevæger sig hurtigere i mere elastiske materialer. For eksempel rejser lyd hurtigere i stål end i gummi.

* Temperatur: Generelt rejser lyd hurtigere ved højere temperaturer. Efterhånden som temperaturen stiger, bevæger partiklerne af et medium hurtigere sig, hvilket fører til hurtigere transmission af vibrationer. Denne effekt er især mærkbar i gasser.

Eksempler:

* luft: Lyd bevæger sig ca. 343 meter i sekundet (767 miles i timen) i luft ved stuetemperatur.

* Vand: Lyd bevæger sig meget hurtigere i vand, ca. 1.480 meter i sekundet (3.315 miles i timen).

* stål: Lyd bevæger sig endnu hurtigere i stål, omkring 5.100 meter i sekundet (11.400 miles i timen).

Vakuum undtagelsen:

Lyd kan ikke køre gennem et vakuum (som det ydre rum), fordi der ikke er nogen partikler for vibrationerne at rejse igennem.

Kortfattet:

Lydens hastighed påvirkes af mediets densitet og elasticitet. Denser, mere elastiske medier tillader generelt lyd at rejse hurtigere. Temperaturen spiller også en rolle med lyd, der rejser hurtigere ved højere temperaturer.