Ses ve titreşim · duyduğun şey ağzından çıkan hava değil

Bu doğru mu?

0:00Biri seninle konuşuyor, iki metre kadar uzaktan. Onun ağzından hava çıkıyor, o hava kulağına ulaşıyor, ve duyduğun şey işte bu. Doğru mu, evet mi hayır mı? Acele etme, çünkü burada neredeyse herkes aynı şeyi seçer. Ve çoğu yanlış seçer. Ses çıkaran her şey titreşir.

Ses çıkaran her şey titreşir

0:27Gerçekten her şey: bir diyapazon, bir gitar teli, kendi ses tellerin, telefonunun hoparlöründeki titreşen plaka. Şu diyapazona bak. Kolları denge konumunun iki yanına gidip gelir: dışa, geri, içe, geri. Bu tam turun bir kezine bir titreşim deriz.

0:46Ve titreştiği sürece onu duyarsın. Onu tutarsam, hemen sessizlik olur. Titreşim yok, ses yok.

Tanecikler değil, titreşim yol alır

0:54O titreşimin şimdi kulağına ulaşması gerek. Ve bunun için içinden geçeceği bir şey gerekir, bir ara madde: buna ortam deriz. Genellikle bu, çevrendeki havadır. Hava taneciklerine bak. Diyapazonun kolu yanındaki taneciklere iter, onlar kayar, komşularına çarpar ve sonra geri yaylanır.

1:17Ve komşular da tam aynısını yapar. Böylece o tek itme, tanecik tanecik, ta kulağına kadar aktarılır. Şimdi çok dikkatli bak, çünkü neredeyse herkesin yanıldığı yer burası: tanecikler kendileri yol almaz. Sadece kendi yerlerinin çevresinde gidip gelirler.

1:39Yol alan şey titreşimdir. Tıpkı dolu bir stadyumdaki dalga gibi: kimse soldan sağa yürümez, yine de o dalga bütün stadyumu dolaşır. Bir fark: stadyumda insanlar yukarı aşağı gider, dalganın yönüne dik olarak. Seste ise tanecikler, dalganın gittiği aynı doğrultuda gidip gelir.

2:07Böyle aktarılan bir titreşime ses dalgası deriz.

Dalga hangi yöne gider?

2:11O renkli taneciğe bir kez daha bak. Dalga hangi yöne gidiyor, ve o tanecik kendisi nasıl hareket ediyor? Stadyum dalgasıyla fark tam burada.

Kulak zarından mikrofona: alıcı

2:23Sonunda o dalga bir yere varır. Sende bu, kulak zarıdır: gelen dalganın kendisini titreştirdiği gergin bir zar. O titreşim, sinirlerinle beynine giden bir işarete çevrilir, ve ancak o zaman duyarsın. Bir mikrofon da tam aynısını yapar, sadece orada titreşim elektrik işaretine çevrilir.

2:49Kaynak, ortam, alıcı: bu zincir, duyduğun her sesin arkasındadır.

Ses nerede en hızlı gider: havada, suda mı, çelikte mi?

2:56Önce tahmin et, sonra bak. Ses nerede en hızlı gider, nerede en yavaş: havada mı, suda mı, çelikte mi?

343, 1480 ve 5000'in üstünde metre bölü saniye

3:07Yirmi derecelik havada ses 343 metre bölü saniye gider. Bu hızlı, ama suyla kıyaslanınca hiçbir şey: orada 1480. Ve çelikte 5000 metre bölü saniyenin üstünde, havadakinin on beş katı. Bu tuhaf geliyor, çünkü çelikte her şey sımsıkı değil mi?

3:26Ama tam da bu yüzden bu kadar hızlı gider. Mesele taneciklerin ne kadar sıkışık durduğu değil, birbirlerine ne kadar sağlam bağlı olduklarıdır. Çelikte o kadar güçlü bağlıdırlar ki bir itme hemen aktarılır, sanki aralarında gergin yaylar varmış gibi.

3:48Havada o yaylar yoktur. Orada tanecikler serbest dolaşır ve birbirine çarpar, ve o zaman titreşim, taneciklerin kendi hareketiyle yaklaşık aynı hızda yol alır. Bu epey daha yavaştır. Ve birime dikkat et, çünkü orada bir tuzak var: katılarda sürat çoğu zaman kilometre bölü saniye cinsinden yazılır.

4:11Yani 4,3 kilometre bölü saniye, 4300 metre bölü saniyedir. 343'ten az değil, çok daha fazla. Bir şey daha, sonra hesaba geçiyoruz: daha sıcak hava sesin süratini artırır, çünkü sıcak havada tanecikler daha hızlı hareket eder. Yani sesin süratinin yanında hep bir sıcaklık bulunur.

4:33O 343, yirmi derecedeki değerdir; sıfır derecede 331'dir. Ve şimdi birkaç dakika önce yapamadığın bir şeyi yapabilirsin.

Şimşek ne kadar uzağa düştü?

4:44Gök gürlüyor. Şimşeği görüyorsun, ve üç saniye sonra gök gürültüsünü duyuyorsun. Işık o kadar hızlıdır ki o yol süresini ihmal edebilirsin, yani o üç saniye tamamen sese aittir. O şimşek ne kadar uzağa düştü? Beş adım.

v = s / t ile beş adımda hesap

5:07Verilen: zaman 3,0 saniye, sürat 343 metre bölü saniye. İstenen: s yolu, metre cinsinden. Formül: v eşittir s bölü t. Koy: s eşittir 343 çarpı 3,0, bu da 1029 metre eder. Cevap: şimşek yaklaşık bir kilometre öteye düştü. Ve bunun içinde bir daha unutmayacağın bir kural var:

Gök gürültüsü için pratik kural

5:36şimşek ile gök gürültüsü arasındaki saniyeleri say, o sayıyı üçe böl, ve fırtınanın kaç kilometre uzakta olduğunu bilirsin.

Hatırlanacak üç şey

5:45Hatırlanacak üç şey. Bir: ses her zaman titreşen bir şeyle başlar. İki: o titreşim bir ortam tarafından aktarılır, ve tanecikler kendileri onunla gitmez. Ve üç: tanecikler ne kadar sağlam bağlıysa, o kadar hızlı gider, ve v eşittir s bölü t ile bunun hesabını yaparsın.

6:06Son olarak iki soru.

Kendin deneyeceğin iki soru

6:10Önce kendin dene, sonra cevaba bak. Bir: kulağını raya koyuyorsun, ve treni havadakinden önce duyuyorsun. Neden? İki: uzayda neden hiçbir patlamayı duymazsın? Biraz düşün...

Cevaplar

6:31Bir: çelik titreşimi havadan çok daha hızlı aktarır, çünkü orada tanecikler birbirine sağlam bağlıdır. Ve iki: uzayda ortam yoktur, ve ortam olmadan o titreşimi aktarabilecek hiçbir şey yoktur. Ortam yok, ses yok.