Как се движат звуковите вълни?

9th Science степен, малко по-напреднала

Звукови вълни са по същество вариации на налягането, които съществуват в този пример във въздуха, който се състои от молекули. За да визуализирате характера на звуковите вълни, представете си се във вана с пластмасова пластмасова играчка пред вас. Ако създавате вълни с натискане на ръката си върху повърхността на водата, вълните ще натиснат лодката и ще я преместят от единия край на ваната към другата. Сега помислете за вълните и лодката, сякаш звучат добре. Ако вълните се движат, лодката също се движи (което е звукът). Колкото по-голяма е вълната, толкова повече лодката ще се движи нагоре и надолу и ще се движи по-далече, защото звуковите вълни, като молекулите, които вибрират, се разсейват от разстояние. Сега, ако бяхте в голям басейн, щяхте да имате нужда от по-големи вълни, за да придвижите лодката (звука) към другия край.

Време е да играеш домино

Когато една вибрация причинява молекулите да вибрират, това не е първата молекула, която е развълнувана и достига до ухото ви, прескачайки всички останали молекули. Вместо това, когато тази молекула е развълнувана и скача, тя започва да свързва всички молекули около нея, които от своя страна са свързани със следното. Сега сложете вашите домино парчета в една линия, достатъчно близо, така че когато първото падне, то пада върху второто, а второто - третото и т.н. Сега натиснете първия и това ще направи цялата линия да падне. Сега, вместо прав ред, направете модел в Y, като използвате някои от парчетата. В горната част на Y започнете още две клони и в горната част на тези клони правите същото, докато не изчерпите парчета. Отново застреляйте първото парче и гледайте как всички останали падат и сглобяват дървото в Y, което сте построили. Това ви показва по-точно как звуковите вълни не се движат само по права линия, но също и по сферичен или коничен начин.

Време за съхраняване на играчките

За да се движи звукът, той се нуждае от среда, която съдържа молекули. Тя може да бъде вода, стомана, бетон или нещо, което има молекулите достатъчно близо една до друга, за да могат да вибрират и да предават звук. Всъщност, колкото по-близо са молекулите, толкова по-бързо ще се движи звукът. Ето защо, когато слагате ухото си на влаковете, можете да чуете, че се приближава много, преди да чуете звука във въздуха. Молекулите на стоманата са много по-стегнати един от друг, отколкото тези на въздуха. Това е и причината, поради която няма звук в пространството. Молекулите в пространството са толкова отдалечени едни от други, че когато един от тях е близо до вибрации, започва да танцува с шумотене, но няма други молекули, които да преминават през вибрациите. По-специално, няма средства, чрез които звукови вълни да могат да пътуват.

В университета

Когато звукови вълни пътуват от източник, те са известни като вълни на компресия. Благодарение на възбуденото състояние на молекулите, те се компресират докато вибрират. Обаче, след като вибрацията е преминала, молекулите, които са останали зад гърба си, спират вибрациите си, защото са прехвърлили енергията. Останалите изостават. Това е по-техническо обяснение на това, което учените означават, когато говорят за звукови вълни. Това изглежда така и може да се диагностицира като двуизмерна графика.

Защо чуваме нещата

Когато тези вибриращи молекули достигнат външното ухо, те навлизат във фунията във вътрешното ухо, където тънката разширена мембрана "захваща" вибрациите, които са колебания в налягането на въздуха. Тялото след това ги превежда в електрически сигнали, които се предават на мозъка, което завършва дешифрирането им. Това е доста сложен процес, но това е основното.