Sauti inaonekana kutokana na uenezaji wa wimbi kutoka kwa mwili unaozunguka. Vitu vilivyo imara, hasa, metali na aloi zao, hewa, maji - yote haya ni vyombo vya habari. Zinaweza kutoa sauti.
Wengi wanashangazwa na hali wakati treni bado haionekani na haiwezi kusikika, na ukiweka sikio lako kwenye reli za chuma, sauti ya magurudumu itakuwa tofauti. Kwa wazi, sababu ni kasi tofauti ya sauti katika chuma na hewa. Suala hili litajadiliwa kwa undani zaidi katika makala.
Jinsi wimbi la sauti hueneza katika yabisi
Hebu tuzingatie fizikia ya mchakato. Sauti katika chuma, pamoja na yabisi kwa ujumla, haienezi kwa njia sawa na katika gesi na vinywaji. Hii inaelezwa na tofauti katika muundo wa vitu. Atomi za mwili imara zimeunganishwa na nguvu zisizoonekana za umeme. Kwa pamoja huunda kimiani cha kioo. Viungo hufanya kama chemchemi. Ikiwa achembe fulani husogea, kisha nyingine husogea nayo.
Sauti katika ngumu huundwa na mitetemo ya chembe na uenezi wake kwenye kimiani ya fuwele. Kwa kuongezea, harakati za atomi zimeamriwa, zina mzunguko na mwelekeo sawa. Mchakato huo unawezekana kutokana na elasticity, yaani, uwezo wa mwili kupinga shinikizo. Sifa hii na msongamano huamua jinsi wimbi la sauti hueneza haraka. Katika metali, hii hutokea kwa kasi mara kumi kuliko hewani.
Nini huamua kasi ya uenezaji wa sauti katika chuma
Ili kujibu swali hili, unahitaji kujua ni nini kingine kinachukua jukumu katika mchakato huu. Mbali na elasticity, mwelekeo wa wimbi la sauti huathiri kasi ya sauti. Ni longitudinal na transverse. Ya kwanza inatofautiana katika mwelekeo wa mwendo wa oscillatory, na pili - dhidi yake. Katika yabisi, tofauti na hewa, sauti inaweza kusafiri pande zote mbili. Inashangaza kwamba kasi ya wimbi la longitudinal katika mzunguko huo wa oscillation daima ni ya juu kuliko ile ya transverse. Tofauti ni sekunde chache.
Alama za chuma hutofautiana katika maudhui ya kaboni (huamua ugumu), katika idadi ya mijumuisho isiyo ya metali, n.k. Huu hapa ni ukweli mwingine wa kuvutia. Inaonekana kwamba ikiwa tunachukua aina moja ya alloy hii, basi kasi ya sauti katika chuma itakuwa mara kwa mara, kwani inategemea elasticity. Hata hivyo, sivyo. Mali hii ina sifa ya upinzani wa deformation, ambayo inaweza kuwa tofauti: torsion, compression, bending. Aina ya athari pia huamua kasi ya sauti. Kwa hivyo, wimbi la longitudinal linatofautianachuma cha pua kwa kasi ya 5,800 m/s, compression wave - 5,000 m/s, shear na torsion wave - 3,100 m/s.
