音はどのように空気を通って移動しますか？完全な説明

私たちはそんなにそれに依存しているので、音のない世界を想像するのは難しいです。それは鳥やあなたの目覚まし時計であるかどうか、私たちが午前中に聞く最初のことです。人々が話すとき、テレビを見たり音楽を聴いたりするときなど、音は私たちの周りのすべてです。それはまたあなたの隣人が大声であるか、または犬が吠えていれば眠りに落ちる前にあなたが聞く最後の事であるかもしれない。

音はどのように移動しますか？

それは印象的なことであり、質問は簡単に見えますが、それに対する答えは非常に複雑です。最も簡単な言葉では、音は振動によって作られたエネルギーです。

しかし、それにははるかに多くのことがありますので、必ず読み続けてください。私たちは、音が何であるか、それがどのように移動するのか、それが最高のものとはるかに何を通過するのかについて話します。

それは印象的なことであり、質問は簡単に見えますが、それに対する答えは非常に複雑です。最も簡単な言葉では、音は振動によって作られたエネルギーです。
しかし、それにははるかに多くのことがありますので、続きを読むことを確認してください。私たちは、音が何であるか、それがどのように移動するのか、それが最高のものとはるかに何を通過するのかについて話します。

正確には音とは何ですか？

私たちは振動によって生成されるエネルギーについて話しています。あなたがドラムを打つときに何が起こるかを考えてみてください。その皮は振動するために空気をそうすぐに強制的に振動する。空気はそれからドラムのまわりでエネルギーをどこでも動かし、運ぶ。

音の物理的なプロセスは、それを生成し、空気を介して送信するものです。心理的なプロセスは、私たちの脳と耳で何が起こるかです。それは私達が次に騒音、音楽、スピーチ、等と呼ぶものにエネルギーを変える。

音は、光のように、その源から来ています。違いは、音が真空を通って移動することはできませんということです。それはガラス、空気、水、金属などのようなものを通って移動する必要があります。

音の背後にある科学

興味深いことに、音、光、水は同様に動作します。あなたは今までビーチの波が決して同じではない方法に気づいたことがありますか？他の人がより多くの電力を持っている間、いくつかは大きくなこれは、それらを運ぶエネルギーがしばしば異なるレベルにあるためです。

音と光でも同じことが起こります。あなたは鏡から光を反射しようとしたことがありますか？同様の方法で、あなたはまた、我々はエコーとして知っているものである振動を反映することができます。エコーは、それが戻って、あなたの耳に跳ね返る前に壁に移動するエネルギーです。私たちは皆、エネルギーが移動するのに時間がかかるので、エコーは音の直後に起こらないことを知っています。

一つ覚えておくべきことは、これらの波はエネルギーを失うということです。これが、これまでのところ、穏やかな天気の日にしか聞くことができない理由です。風が強すぎると、天気が穏やかなときにはよく聞こえますが、他の通りでは騒々しいクラブが聞こえないでしょう。これは、風がエネルギーを放散するためです。

音の特性

その速度は、主に周囲の条件と媒体の密度に依存します。媒体は薄くても厚くてもよく、それはエネルギーがそれを通過する速度を決定します。周波数は、ソースによって生成される振動の総数です。

波長が長い音波は、私たちが知っている低ピッチの音波です。短波長のものは、私たちがハイピッチとして知っているものです。

サウンドはどのように作られていますか？

すべての物理的な物体は、空気中を移動するときに振動を引き起こします。これは、その後、音の形として移動し続ける空気中の波の作成につながります。

上記のドラムの例のように、私たちが話すときに私たちの声帯も振動します。この振動は空気、固体媒体および液体で起こる。これらの振動は長距離を移動することができ、これは鉄道の列車で起こることです。あなたはそれがまだ遠くにある場合でも、電車が近づいて聞くことができる方法を知っていますか？それは振動です。

音波はどのように移動しますか？

振動は室温で343m/sの速度で空気中を移動します。これは、水を介して1482m/s、鋼を介して5960m/sまで上昇します。それは気体媒体の場合、分子が緩く結合しているので、音がゆっくりと行きます。

彼らは長い距離を移動しなければならず、その場合彼らはしばしば他の分子と衝突する。それが固体媒体であるとき、原子は非常にしっかりと詰まっているので、彼らは速く移動します。媒体が液体である場合、断片は強くリンクされないので、波は固体媒体を通って行うように迅速に移動しません。

音速

飛行機が音の障壁を突破したと誰かが言っているのを聞いたことがありますか？それが何を意味するか知っていますか？

それは飛行機が非常に速く行ったことを意味し、それが生成するこれらの高強度の波を追い抜いたことを意味します。その後、飛行機はソニックブームと呼ばれる音を出します。あなたが空に飛行機を見る前に、その音があなたに来るのはこのためです。

どれだけ速く移動するかを伝える方法はありません。それは液体、固体、およびガス媒体の異なる速度トラフで移動するので、それはすべて媒体に依存する。その速度は、媒体の密度に依存します。

騒音は鋼を通って空気を通ってよりも約15倍速く、水を通って空気を通ってよりも約4倍速く移動します。これがまさに潜水艦がソナーを使用する理由であり、海で泳いでいる場合、騒音がどこから来ているのかを知ることはほぼ不可能です。

音はまた、異なるガスを通って異なって移動します。空気が暖かい場合、それは冷たい空気よりもはるかに速く移動します。それはまた通常の空気のよりヘリウムの3x速く動きます。あなたはヘリウムで呼吸するときにあなたが話す変な声を知っていますか？これは、波がより速く、より高い周波数で移動するために起こります。

どのように音を聞くのですか？

私たちは、実際には非常に複雑な一見単純なプロセスで私たちの耳で聞いています。印象的なオルガンは、さまざまな周波数と距離であらゆる種類の音を聞くことができます。

波は外耳から外耳道を通って移動します。これは、鼓膜を振動させ、耳小骨を移動させる。振動は、多くの小さな有毛細胞を刺激する内耳内の流体を介して楕円形の窓で移動します。その結果、振動は私たちの脳が音として知覚する電気インパルスに変換されます。

音はどのように液体を通って移動しますか？

音は、気体、液体、固体のいずれの媒体を通過するかにかかわらず、常に波の中を移動します。それらは互いに衝突する粒子によって移動する。一つの粒子は、熱が同様に移動するのと同じように多くの別のヒットとして、それはドミノ効果です。

波は液体を通って移動することになると、宇宙では堅いパターンでは行きません。分子間の結合は、通常、はるかに弱く、それが破壊し、再形成を維持します。圧力が少なくとも少し上昇すると、液体は粒子をより低い圧力の領域に移動させる。これらの分子は、すでにそこにある分子を押して、その領域で圧力を成長させます。

分子は慣性を持っているので、通常は圧力を均等にするのにかかるよりも遠くに行きます。波がエネルギーを運ぶまで、プロセスが繰り返されます。これの最良の例は、あなたが水の中に岩をドロップする場所から広がった複数の波です。

音はどのようにガスを通って移動しますか？

ガスは液体と同じように反応します。それらは密度が低いので、ガスはより圧縮性である。音は材料がより少なく密、より圧縮されているときより速く移動する。圧縮率の変化は密度が変化するときよりも波に大きな影響を与える。

結論として、音は同じ物質であっても液体よりもガスを通ってはるかに遅く移動します。

異なる楽器が異なる音を出すのはなぜですか？

音とは何か、それがどのように動くのかを考えたことがあるなら、おそらく楽器についても考えたでしょう。それらはすべて本質的に同じものであり、同じ周波数と振幅を持つ音波を生成します。だから、彼らはどのように異なる音？

ほとんどの人は波がどのように同一であるかを考えていますが、楽器は互いに異なって振動します。しかし、真実は波が同一ではないということです。すべての楽器は、同時に異なる波の多くと多くを生成します。基本波は基本波であり、特定の振幅とピッチを持つ波です。より高い音は倍音としても知られている高調波です。すべての倍音は、基本よりも高い周波数を持っています。

これは、すべての楽器が音色と呼ばれる基本周波数と倍音のパターンを作ることを意味します。これらの波の組み合わせは、それぞれの楽器のユニークな音を生成するための形状を与えます。それが正確にそれぞれの楽器が異なる理由です。

もう一つの理由があり、各波の振幅は毎秒一意的に変化するということです。フルートはすぐに死ぬ速い音を生成し、ピアノの振動はゆっくりと死ぬが、彼らはまた、構築するのに時間がかかる。

反射

音は常に特定の面から打つのと同じ角度で反射されます。これにより、湾曲した鏡を使用して光を集中させるのと同じように、湾曲した反射で音を集中させることができます。

あなたは囁くギャラリー、ある時点で囁くことができる部屋、そしてかなり遠く離れた別の時点で聞くことができる部屋について聞いたに違いない。私たちは、カップされた手とメガホンを介して話すときに音を集中するために反射を使用します。

しかし、講堂やコンサートホールでは反射が深刻な問題になる可能性があります。ホールが正しい方法で設計されていない場合、誰かがマイクで言う最初の単語は数秒間エコーすることができます。彼らが話し続ければ、各単語はそれから全混乱を作成するエコーする。これは音楽でも同じように起こります。

この問題は、通常、反射面を覆うために使用される吸音材で解決されます。音響のタイル、飾り布、布および他の多くの材料は助けることができます。それらはすべて多孔性であり、エネルギーが費やされるまで波が小さな空気で満たされた空間を通って入り込み、それらを跳ね返ることを可能にする。

興味深いことに、いくつかの動物はまた、エコーロケーションのために音の反射を使用しています。彼らは視力の代わりに聴覚に依存しています。歯のあるクジラやコウモリなどの動物は、私たちの聴覚限界を超え、200,000Hzの高い音を発することができます。コウモリは、それが完全な暗闇の中であっても、蚊を聞いて見つけることさえできます。

屈折

波がある材料から別の材料に一定の角度で移動すると、常に速度が変化します。これにより、波面が曲がり、屈折と呼ばれます。

それを理解するための最良の方法は、彼らがレンズ型の風船を使用し、それを二酸化炭素で満たし、音波を集中させる物理学の研究室である。

回折

波が障壁を通過またはその周りを通過すると、そのエッジは同じ波長と周波数の波を送る二次音源になります。

これらの波はその後、周りに広がり、我々はその回折と呼んでいます。これは、音波が実際に直線で移動しても、コーナーの周りの音を聞くことができるので、楽しい現象です。

干渉

干渉は波が相互作用するたびに発生します。講堂では、音の間の干渉は、明快さと音量が悪いデッドスポットを作成することができます。しかし、反射面を配置すると講堂の音響を向上させることができるので、観客が座っている場所で騒音レベルが高くなります。

干渉する二つの波の周波数が異なる場合、それらは交互に減少し、強度を増加させるトーンを作成します。私たちが聞く脈動はビートと呼ばれています。これはあなたの利点に使用することができ、ピアノターナーはすべての時間を行うものです。彼らはあなたがもはやビートを聞くことができなくなるまで、標準的な音叉に対して文字列のトーンを調整します。

どのように音を使うのですか？

音は私たちの生活の中で大きな役割を果たしており、私たちが毎日頼りにしているものです。彼らは生存のためにそれを使用するように動物は、おそらくさらにそれに依存しています。彼らは通信したり、可能な脅威や異なる捕食者を追い払うために音を交換します。

人々はもう少し発達しているので、私たちは言語を使用します。しかし、すべての言語とすべての単語は、本質的に私たちが通信するために使用する音です。

多くの異なる音を生成する多くの異なる音技術や楽器があります。また、MP3、コンパクトディスク、メモリースティックなどに音を録音できる技術も開発しました。

人々はまた、歯の清掃から子宮内の赤ちゃんの検査まで、超音波と呼ばれる高周波音を使用しています。