Gelombang bunyi bergerak dari air ke udara. perambatan bunyi

Penyebaran bunyi memerlukan medium elastik. Dalam vakum, gelombang bunyi tidak boleh merambat, kerana tiada apa-apa untuk bergetar di sana. Ini boleh dilihat pada pengalaman mudah. Jika kita meletakkan loceng elektrik di bawah loceng kaca, semasa udara dipam keluar dari bawah loceng, kita akan mendapati bahawa bunyi dari loceng akan menjadi semakin lemah dan lemah sehingga ia berhenti sama sekali.

bunyi dalam gas. Adalah diketahui bahawa semasa ribut petir kita mula-mula melihat kilat dan hanya selepas beberapa ketika mendengar guruh (Gamb. 52). Kelewatan ini berlaku disebabkan oleh fakta bahawa kelajuan bunyi di udara jauh lebih rendah daripada kelajuan cahaya yang datang dari kilat.

Kelajuan bunyi di udara pertama kali diukur pada tahun 1636 oleh saintis Perancis M. Mersenne. Pada suhu 20 ° C, ia bersamaan dengan 343 m / s, iaitu 1235 km / j. Perhatikan bahawa pada nilai ini kelajuan peluru yang dilepaskan dari mesingan Kalashnikov (PK) berkurangan pada jarak 800 m. kelajuan permulaan peluru 825 m / s, yang jauh lebih tinggi daripada kelajuan bunyi di udara. Oleh itu, seseorang yang mendengar bunyi tembakan atau wisel peluru tidak perlu risau: peluru ini telah melepasinya. Peluru mendahului bunyi tembakan dan sampai ke mangsa sebelum bunyi itu tiba.

Kelajuan bunyi bergantung pada suhu medium: dengan peningkatan suhu udara, ia meningkat, dan dengan penurunan, ia berkurangan. Pada 0 °C, kelajuan bunyi di udara ialah 331 m/s.
Bunyi bergerak pada kelajuan yang berbeza dalam gas yang berbeza. Semakin besar jisim molekul gas, semakin rendah kelajuan bunyi di dalamnya. Jadi, pada suhu 0 ° C, kelajuan bunyi dalam hidrogen ialah 1284 m/s, dalam helium - 965 m/s, dan dalam oksigen - 316 m/s.

Bunyi dalam cecair. Kelajuan bunyi dalam cecair biasanya lebih besar daripada kelajuan bunyi dalam gas. Kelajuan bunyi dalam air pertama kali diukur pada tahun 1826 oleh J. Colladon dan J. Sturm. Mereka menjalankan eksperimen mereka di Tasik Geneva di Switzerland (Rajah 53). Di atas sebuah bot mereka membakar serbuk mesiu dan pada masa yang sama memukul loceng yang diturunkan ke dalam air. Bunyi loceng ini, dengan bantuan hon khas, juga diturunkan ke dalam air, ditangkap pada bot lain, yang terletak pada jarak 14 km dari yang pertama. Kelajuan bunyi dalam air ditentukan dari selang masa antara kilat cahaya dan ketibaan isyarat bunyi. Pada suhu 8 °C, ternyata kira-kira 1440 m/s.

Di sempadan antara dua persekitaran yang berbeza gelombang bunyi dipantulkan, dan beberapa berlalu. Apabila bunyi berpindah dari udara ke air, 99.9% tenaga bunyi dipantulkan kembali, tetapi tekanan dalam gelombang bunyi yang telah masuk ke dalam air hampir 2 kali lebih besar. Alat pendengaran ikan bertindak balas dengan tepat terhadap ini. Oleh itu, sebagai contoh, jeritan dan bunyi di atas permukaan air adalah cara yang betul menakutkan makhluk laut. Jeritan ini tidak akan memekakkan telinga seseorang yang berada di bawah air: apabila direndam dalam air, "palam" udara akan kekal di telinganya, yang akan menyelamatkannya daripada beban bunyi.

Apabila bunyi berpindah dari air ke udara, 99.9% tenaga dipantulkan semula. Tetapi jika tekanan bunyi meningkat semasa peralihan dari udara ke air, kini, sebaliknya, ia berkurangan dengan ketara. Itulah sebabnya, sebagai contoh, bunyi yang berlaku di bawah air apabila satu batu menghentam batu lain tidak sampai kepada seseorang di udara.

Tingkah laku bunyi di sempadan antara air dan udara memberi alasan kepada nenek moyang kita untuk dipertimbangkan dunia bawah laut"dunia kesunyian". Oleh itu ungkapan: "Ia bodoh seperti ikan." Walau bagaimanapun, walaupun Leonardo da Vinci mencadangkan untuk mendengar bunyi dalam air dengan meletakkan telinga anda pada dayung yang diturunkan ke dalam air. Menggunakan kaedah ini, anda boleh melihat bahawa ikan itu sebenarnya agak bercakap.

Bunyi masuk pepejal . Kelajuan bunyi dalam pepejal lebih besar daripada dalam cecair dan gas. Jika anda meletakkan telinga anda ke rel, kemudian selepas memukul hujung rel yang lain, anda akan mendengar dua bunyi. Salah seorang daripada mereka akan mencapai telinga anda di sepanjang rel, yang lain - melalui udara.

Bumi mempunyai kekonduksian bunyi yang baik. Oleh itu, pada zaman dahulu, semasa pengepungan, "pendengar" diletakkan di dinding kubu, yang, dengan bunyi yang dipancarkan oleh bumi, dapat menentukan sama ada musuh menggali ke dinding atau tidak. Meletakkan telinga mereka ke tanah , mereka juga mengikut pendekatan pasukan berkuda musuh.

Badan pepejal mengalirkan bunyi dengan baik. Oleh kerana itu, orang yang kehilangan pendengaran kadang-kadang dapat menari mengikut muzik yang mencapai saraf pendengaran mereka bukan melalui udara dan telinga luar, tetapi melalui lantai dan tulang.

1. Mengapa, semasa ribut petir, kita mula-mula melihat kilat dan kemudian baru mendengar guruh? 2. Apakah yang menentukan kelajuan bunyi dalam gas? 3. Mengapakah seseorang yang berdiri di tebing sungai tidak mendengar bunyi yang berlaku di bawah air? 4. Mengapakah “pendengar” yang pada zaman dahulu mengikuti kerja tanah musuh sering membutakan orang?

Tugas eksperimen. Meletakkan pada satu hujung papan (atau pembaris kayu panjang) jam tangan, pasangkan telinga anda pada hujungnya yang lain. Apa yang awak dengar? Terangkan fenomena tersebut.

Apabila menyelesaikan tugasan 22 dengan jawapan terperinci, tulis nombor tugasan dahulu, dan kemudian jawapannya. Jawapan yang lengkap harus merangkumi bukan sahaja jawapan kepada soalan itu, tetapi juga pembenarannya yang terperinci dan berkaitan secara logik.

Segelas teh panas ditinggalkan di dalam bilik sejuk yang besar. Lama kelamaan, suhu teh terperangkap dengan suhu udara sekeliling. Bagaimanakah keamatan berubah? sinaran haba dan penyerapan haba teh? Terangkan jawapannya.

Tunjukkan jawapan

Contoh Jawapan Kemungkinan

Keamatan sinaran haba berkurangan, keamatan penyerapan haba secara praktikal tidak berubah.

Teh, dalam satu tangan, memancarkan sinaran haba, sebaliknya, menyerap sinaran haba dari udara sekeliling. Pada mulanya, proses sinaran mendominasi dan teh menjadi sejuk. Apabila suhu berkurangan, keamatan sinaran haba daripada teh berkurangan sehingga ia menyamai keamatan penyerapan sinaran haba dari udara di dalam bilik. Selanjutnya, suhu teh tidak berubah.

Apabila menyelesaikan tugasan 23–26, tulis nombor tugasan dahulu, dan kemudian jawapannya.

Pasang Persediaan Eksperimen untuk Mengkaji Ketergantungan Daya arus elektrik dalam perintang daripada voltan pada hujungnya. Gunakan sumber arus 4.5 V, voltmeter, ammeter, kunci, reostat, wayar penyambung, perintang bertanda R 1 .

Pada kertas jawapan

1) lukis litar elektrik eksperimen;

2) menetapkan dengan bantuan reostat seterusnya kekuatan arus c. litar 0.4 A, 0.5 A dan 0.6 A dan mengukur dalam setiap kes nilai voltan elektrik di hujung perintang, nyatakan hasil pengukuran arus dan voltan untuk tiga kes dalam bentuk jadual (atau graf);

3) rumuskan kesimpulan tentang pergantungan arus elektrik dalam perintang pada voltan di hujungnya.

Tunjukkan jawapan

1) Skim persediaan eksperimen

2)

3) Kesimpulan: dengan peningkatan kekuatan arus dalam konduktor, voltan yang berlaku pada hujung konduktor juga meningkat.

Tugasan 24 ialah soalan yang memerlukan jawapan bertulis. Jawapan yang lengkap harus merangkumi bukan sahaja jawapan kepada soalan itu, tetapi juga pembenarannya yang terperinci dan berkaitan secara logik.

Model bot terapung di dalam balang air. Adakah kedalaman (draf) bot akan berubah (dan jika ya, bagaimana) jika ia dialihkan dari Bumi ke Bulan? Terangkan jawapannya.

Tunjukkan jawapan

Contoh Jawapan Kemungkinan

tidak akan berubah.

Bot itu ditenggelami air sehingga daya apungan yang bertindak ke atas bot dari sisi air mengimbangi daya graviti. Kedalaman rendaman (draught) bot ditentukan oleh pemenuhan syarat: F tyazh = F vyt (1). Pecutan jatuh bebas kurang di Bulan berbanding di Bumi. Tetapi oleh kerana kedua-dua daya adalah berkadar terus dengan pecutan jatuh bebas, maka kedua-dua daya F berat dan F vyt akan berkurangan dalam nombor yang sama kali, dan kesaksamaan (1) tidak dilanggar.

Untuk tugasan 25–26, anda mesti menulis penyelesaian yang lengkap, yang merangkumi entri jangka pendek tugas (Diberikan), menulis formula, penggunaan yang perlu dan mencukupi untuk menyelesaikan masalah, serta transformasi matematik dan pengiraan yang membawa kepada jawapan berangka.

Kita tahu bahawa bunyi bergerak melalui udara. Itulah sebabnya kita boleh mendengar. Tiada bunyi boleh wujud dalam vakum. Tetapi jika bunyi dihantar melalui udara, kerana interaksi zarahnya, adakah ia tidak dihantar oleh bahan lain? Akan jadi.

Penyebaran dan kelajuan bunyi dalam media yang berbeza

Bunyi bukan sahaja dihantar melalui udara. Mungkin semua orang tahu bahawa jika anda meletakkan telinga anda ke dinding, anda boleh mendengar perbualan bilik sebelah. AT kes ini bunyi dihantar melalui dinding. Bunyi merambat dalam air dan dalam media lain. Selain itu, perambatan bunyi dalam pelbagai persekitaran berlaku secara berbeza. Kelajuan bunyi berbeza-beza bergantung kepada bahan.

Anehnya, kelajuan perambatan bunyi di dalam air hampir empat kali lebih tinggi daripada di udara. Iaitu, ikan mendengar "lebih cepat" daripada kita. Dalam logam dan kaca, bunyi bergerak lebih cepat. Ini kerana bunyi ialah getaran medium, dan gelombang bunyi bergerak lebih pantas dalam media dengan kekonduksian yang lebih baik.

Ketumpatan dan kekonduksian air lebih besar daripada udara, tetapi kurang daripada logam. Oleh itu, bunyi dihantar secara berbeza. Apabila bergerak dari satu medium ke medium lain, kelajuan bunyi berubah.

Panjang gelombang bunyi juga berubah apabila ia melalui satu medium ke medium lain. Hanya kekerapannya tetap sama. Tetapi itulah sebabnya kita boleh membezakan siapa yang bercakap secara khusus walaupun melalui dinding.

Memandangkan bunyi ialah getaran, semua undang-undang dan formula untuk getaran dan gelombang boleh digunakan dengan baik untuk getaran bunyi. Apabila mengira kelajuan bunyi di udara, seseorang juga harus mengambil kira hakikat bahawa kelajuan ini bergantung pada suhu udara. Apabila suhu meningkat, kelajuan perambatan bunyi meningkat. Pada keadaan biasa kelajuan bunyi di udara ialah 340,344 m/s.

bunyi ombak

Gelombang bunyi, seperti yang diketahui dari fizik, merambat masuk media elastik. Itulah sebabnya bunyi dihantar dengan baik oleh bumi. Meletakkan telinga ke tanah, anda boleh mendengar dari jauh bunyi tapak kaki, bunyi tapak kaki, dan sebagainya.

Pada zaman kanak-kanak, semua orang mesti seronok dengan meletakkan telinga mereka pada rel. Bunyi roda kereta api dipancarkan di sepanjang landasan selama beberapa kilometer. Untuk mencipta kesan terbalik penyerapan bunyi, bahan lembut dan berliang digunakan.

Contohnya, untuk melindungi bilik daripada bunyi luar, atau, sebaliknya, untuk mengelakkan bunyi daripada keluar dari bilik ke luar, bilik itu dirawat dan kalis bunyi. Dinding, lantai dan siling dilapisi dengan bahan khas berasaskan polimer berbuih. Dalam upholsteri sedemikian, semua bunyi mereda dengan cepat.