| English | ไทย |
|---|---|
| longitudinal/ˌlɒŋɡɪˈtjuːdɪnl/ | ตามยาว |
| compressions/kəmˈpreʃnz/ | การบีบอัด |
| rarefactions/ˌreərɪˈfækʃnz/ | การกระจายตัว |
| vacuum/ˈvækjuːm/ | สุญญากาศ |
| echo/ˈekəʊ/ | echo |
การสั่นที่ดี
- เสียงทุกชนิดเริ่มต้นด้วยการ สั่นสะเทือน — เชือกกีตาร์, ผิวกลอง, คอเสียงของคุณ
- ในภาพยนตร์อวกาศ, การระเบิดไม่มีเสียงเพราะเหตุผลที่แท้จริง: เสียง ต้องการวัสดุ เพื่อเดินทางผ่าน
- มาดูว่าเสียงเคลื่อนที่อย่างไร
เสียงเป็นคลื่นตามยาว
- วัตถุที่สั่นสะเทือนดันอากาศให้เป็น ความหนาแน่นสูง (อนุภาคอัดตัวเข้าหากัน) และ ความหนาแน่นต่ำ (อนุภาคกระจายออก)
- สิ่งนี้ทำให้เสียงเป็น คลื่นตามยาว — อากาศสั่น ตาม ทิศทางการเดินทาง
- เนื่องจากต้องการอนุภาค, เสียง ไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศ (อวกาศว่างเปล่า)
เสียงเป็นคลื่นตามยาว: อนุภาคสั่นไปมา, สร้างบริเวณที่มีความหนาแน่นสูง (ความหนาแน่นสูง) และความหนาแน่นต่ำ (ความหนาแน่นต่ำ).
ตัวอย่างวิธีทำ. เรือส่งพัลส์โซนาาร์ไปยังพื้นทะเล $150\ \text{m}$ ด้านล่าง. ความเร็วเสียงในน้ำ $= 1500\ \text{m/s}$. เสียงเดินทางลง และกลับ ($300\ \text{m}$ รวม), ดังนั้นเวลา $= \dfrac{300}{1500} = 0.2\ \text{s}$.
เสียงไม่เหมือนแสง. แสงสามารถเดินทางผ่านอวกาศว่างเปล่า (สุญญากาศ); เสียง ไม่ได้. ในภาพยนตร์อวกาศ, การระเบิดไม่มีเสียงด้วยเหตุผลทางฟิสิกส์ที่แท้จริง — ไม่มีอนุภาคที่จะพาการสั่นสะเทือน
เสียง
y = a sin(bt + c)
เสียงดังขึ้น = แอมพลิจูด มากขึ้น; เสียงสูงขึ้น = ความถี่ สูงขึ้น
เสียงเดินทางในรูปแบบของชุด:
แหล่งกำเนิดสั่นสะเทือนบีบและยืดอากาศให้เกิดการอัดตัวและการขยายตัว — คลื่นตามยาว
เสียงสามารถเดินทางผ่านสุญญากาศ (อวกาศว่างเปล่า) ได้
เสียงต้องการอนุภาคในการส่งต่อแรงสั่นสะเทือน ดังนั้นจึงไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้
ความเร็วและช่วงการได้ยิน
- มนุษย์สามารถได้ยินตั้งแต่ประมาณ $20\ \text{Hz}$ ถึง $20\,000\ \text{Hz}$
- เสียงเดินทางด้วยความเร็วประมาณ $340\ \text{m/s}$ ในอากาศ — ช้ากว่าแสงมาก
- มันเดินทาง เร็วกว่า ในของเหลวและของแข็งมากกว่าในก๊าซ, เพราะอนุภาคของพวกเขาอยู่ใกล้กันมากขึ้น
ส่วนของคลื่น: ความยาวคลื่น, แอมพลิจูด, ยอดคลื่น และห้วงคลื่น
ช่วงการได้ยินของมนุษย์โดยประมาณคือ:
คนส่วนใหญ่ได้ยินเสียงตั้งแต่ประมาณ 20 Hz (ต่ำมาก) ไปจนถึงประมาณ 20 000 Hz (สูงมาก)
เสียงเดินทางเร็วที่สุดใน:
ยิ่งอนุภาคอยู่ใกล้กัน การส่งต่อแรงสั่นสะเทือนก็越快 — ดังนั้นเสียงจึงเร็วที่สุดในของแข็ง และช้าที่สุดในแก๊ส
เสียงสะท้อน
- เสียงที่สะท้อนเรียกว่า เสียงสะท้อน
- คุณสามารถวัดความเร็วเสียงโดยการจับเวลาเสียงสะท้อนในระยะที่กำหนด
- เสียงเดินทาง ไป ที่กำแพงและ กลับมา, ดังนั้นจึงครอบคลุมระยะทาง สองเท่า
เด็กชายตะโกนไปที่หน้าผาที่ระยะ $660\ \text{m}$ และได้ยินเสียงก้องกลับมาหลังจาก $4.0\ \text{s}$ วินาที ความเร็วของเสียงคือเท่าใด m/s?
เสียงเดินทางไปและกลับมา: $2 \times 660 = 1320\ \text{m}$ ใน $4.0\ \text{s}$ ดังนั้น $v = \dfrac{1320}{4.0} = 330\ \text{m/s}$
คุณเข้าใจแล้ว
- เสียงเกิดจากการ สั่นสะเทือน และเป็น คลื่นตามยาว (ความหนาแน่นสูง + ความหนาแน่นต่ำ)
- ต้องการ ตัวกลาง — ไม่มีเสียงในสุญญากาศ
- การได้ยินของมนุษย์: ประมาณ $20\ \text{Hz}$ ถึง $20\,000\ \text{Hz}$; ความเร็ว ≈ $340\ \text{m/s}$ ในอากาศ
- เสียงสะท้อน คือเสียงที่สะท้อน — จำไว้ว่ามันเดินทางไปที่นั่น และกลับมา