Τι συμβαίνει με την ταχύτητα του ήχου όταν πηγαίνει από στερεά αέρια κατάσταση;
ταχύτητα ήχου σε διαφορετικές καταστάσεις ύλης:
* Στερεό: Ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα στα στερεά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια σε ένα στερεό είναι σφιχτά συσκευασμένα, επιτρέποντας στους δονήσεις να μεταφέρονται γρήγορα από το ένα μόριο στο επόμενο.
* υγρό: Ο ήχος ταξιδεύει πιο αργά σε υγρά από ό, τι στα στερεά. Τα μόρια σε ένα υγρό είναι πιο χαλαρά συσκευασμένα, οδηγώντας σε μια βραδύτερη μετάδοση δονήσεων.
* αέριο: Ο ήχος ταξιδεύει πιο αργά στα αέρια. Τα μόρια αερίου είναι πολύ πιο μακριά από ό, τι σε στερεά ή υγρά, καθιστώντας τη μεταφορά δονήσεων πολύ πιο αργή.
Λόγοι για την αλλαγή:
* Πυκνότητα: Τα στερεά είναι η πιο πυκνή κατάσταση της ύλης, ακολουθούμενη από υγρά, και στη συνέχεια αέρια. Όσο υψηλότερη είναι η πυκνότητα, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ήχος.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Τα στερεά έχουν ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις που συγκρατούν σφιχτά μόρια. Αυτές οι δυνάμεις επιτρέπουν στους δονήσεις να διαδίδονται γρήγορα. Τα αέρια έχουν αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις, οδηγώντας σε βραδύτερη μεταφορά κραδασμών.
* ελαστικότητα: Τα στερεά είναι πιο ελαστικά από τα υγρά ή τα αέρια. Η ελαστικότητα είναι η ικανότητα ενός υλικού να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα μετά από να παραμορφωθεί. Αυτή η ιδιότητα συμβάλλει στην αποτελεσματική μετάδοση των ηχητικών κυμάτων.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα πιρούνι συντονισμού. Εάν το χτυπήσετε στον αέρα (φυσικό αέριο), ο ήχος ταξιδεύει σε περίπου 343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Εάν χτυπήσετε το πιρούνι συντονισμού ενώ είναι βυθισμένο σε νερό (υγρό), ο ήχος θα ταξιδέψει γρηγορότερα, περίπου 1482 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Εάν επρόκειτο να χτυπήσετε το πιρούνι συντονισμού εναντίον ενός συμπαγούς αντικειμένου, ο ήχος θα ταξιδεύει ακόμα πιο γρήγορα.
Συνοπτικά:
Η ταχύτητα του ήχου μειώνεται δραματικά καθώς η κατάσταση της ύλης αλλάζει από στερεό σε υγρό σε αέριο. Αυτό οφείλεται στις διαφορές στην πυκνότητα, στις διαμοριακές δυνάμεις και στην ελαστικότητα μεταξύ αυτών των καταστάσεων.
