het is moeilijk om de wereld voor te stellen zonder enig geluid omdat we er zo op vertrouwen. Het is het eerste wat we ‘ s ochtends horen, of het nu de vogels zijn of je wekker. Het geluid is alles om ons heen – wanneer mensen praten, wanneer we TV kijken of naar muziek luisteren, enz. Het kan ook het laatste zijn wat je hoort voordat je in slaap valt als je buurman luid is of de honden blaffen.

Hoe werkt geluid reizen?

het is een indrukwekkende zaak, en hoewel de vraag eenvoudig lijkt, is het antwoord vrij ingewikkeld. In de eenvoudigste woorden, het geluid is een energie gecreëerd door trillingen.

echter, er is veel meer aan de hand, dus zorg ervoor dat u verder leest. We zullen het hebben over wat het geluid is, hoe het reist, wat het het beste doormaakt en nog veel meer.

het is een indrukwekkende zaak, en hoewel de vraag eenvoudig lijkt, is het antwoord vrij ingewikkeld. In de eenvoudigste woorden, het geluid is een energie gecreëerd door trillingen.
er is echter veel meer aan de hand, dus zorg ervoor dat u verder leest. We zullen het hebben over wat het geluid is, hoe het reist, wat het het beste doormaakt en nog veel meer.

Wat is geluid precies?

we hebben het over energie geproduceerd door trillingen. Denk aan wat er gebeurt als je een trommel raakt. Zijn huid trilt zo snel dat de lucht trilt. De lucht beweegt dan en draagt de energie overal rond de trommel.

het fysische proces van geluid produceert en zendt het door de lucht. Het psychologische proces is wat er gebeurt in onze hersenen en oren. Het zet de energie om in wat we dan lawaai, muziek, spraak, enz.noemen.

het geluid komt, net als licht, uit zijn bron. Het verschil is dat geluid niet door een vacuüm kan reizen. Het moet bewegen door iets als glas, lucht, water, metaal, enz.

de wetenschap achter geluid

interessant is dat geluid, licht en water zich op dezelfde manier gedragen. Is het je ooit opgevallen dat strandgolven nooit meer hetzelfde zijn? Sommige zijn groter, terwijl anderen meer macht hebben. Dit komt omdat de energie die ze draagt vaak op verschillende niveaus is.

hetzelfde gebeurt ook met geluid en licht. Heb je ooit geprobeerd licht te reflecteren van een spiegel? Op dezelfde manier kun je ook vibratie reflecteren, iets wat we kennen als een echo. Echo is de energie die naar de muur gaat voordat het terug en naar je oren stuitert. We weten allemaal dat echo niet direct na het geluid gebeurt omdat het tijd kost voor de energie om te reizen.

een ding dat je moet onthouden is dat deze golven hun energie verliezen. Dit is de reden waarom je alleen tot nu toe en op rustige weerdagen kunt horen. Als de wind te hard is, hoor je waarschijnlijk de lawaaierige club in de andere straat niet, hoewel je hem goed hoort als het rustig weer is. Dit komt omdat de wind de energie verdrijft.

geluidskarakteristieken

de snelheid hangt voornamelijk af van de omgevingsomstandigheden en de dichtheid van het medium. Het medium kan dun of dik zijn, wat dan bepaalt hoe snel de energie er doorheen gaat. De frequentie is het totale aantal trillingen dat door de bron wordt geproduceerd.

geluidsgolven met lange golflengten zijn die welke we kennen als low-pitch. Degenen met korte golflengten zijn wat we kennen als high-pitch.

Hoe wordt geluid gemaakt?

elk fysiek object veroorzaakt trillingen wanneer het in de lucht beweegt. Dit leidt tot het ontstaan van golven in de lucht die dan blijven reizen als een vorm van geluid.

net als het voorbeeld van de drum dat we hierboven hebben genoemd, trillen onze stembanden ook als we praten. Deze trilling gebeurt in lucht, vaste media en vloeistof. Deze trillingen kunnen lange afstanden afleggen, wat gebeurt met treinen op steel railroad. Weet je hoe je de trein kunt horen naderen, zelfs als hij nog ver weg is? Het is de vibratie.

hoe reizen geluidsgolven?

trillingen gaan door de lucht met een snelheid van 343 m / s bij kamertemperatuur. Dit gaat tot 1482 m/s door water en 5960 m / s door staal. Als het gasvormig medium is, zal het geluid langzaam gaan omdat de moleculen los gebonden zijn.

ze moeten een lange afstand afleggen, in dat geval botsen ze vaak met andere moleculen. Als het een vast medium is, zijn de atomen veel dicht opeengepakt, zodat ze snel reizen. Als het medium vloeibaar is, zullen de fragmenten niet zo sterk met elkaar verbonden zijn, dus zullen de golven niet zo snel bewegen als ze doen via vaste mediums.

geluidssnelheid

hebt u ooit gehoord van iemand die zei dat een vliegtuig door de geluidsbarrière brak? Weet je wat dat betekent?

dit betekent dat het vliegtuig zo snel ging dat het de golven met hoge intensiteit inhaalde die het produceert. Het vliegtuig maakt dan een geluid genaamd een sonische boom. Dit is waarom het geluid tot je komt voordat je ooit een vliegtuig in de lucht ziet.

er is geen enkele manier om te zeggen hoe snel het reist. Het hangt allemaal af van het medium omdat het beweegt op verschillende snelheid door middel van vloeistof, vaste en gas medium. De snelheid hangt af van hoe dicht het medium is.

het geluid reist ongeveer 15 keer sneller door staal dan door lucht en ongeveer 4 keer sneller door water dan door lucht. Dit is precies de reden waarom onderzeeërs SONAR gebruiken en waarom het bijna onmogelijk is om te zeggen waar het geluid vandaan komt als je in de zee zwemt.

geluid reist ook verschillend door verschillende gassen. Als de lucht warm is, zal het veel sneller reizen dan in koude lucht. Het beweegt ook 3x sneller in helium dan in gewone lucht. Ken je de grappige stemmen waarin je praat als je helium inademt? Dit gebeurt omdat de golven sneller en in hogere frequentie reizen.

hoe horen we geluid?

we horen met onze oren in een schijnbaar eenvoudig proces dat eigenlijk vrij complex is. Het indrukwekkende orgel laat ons allerlei geluiden horen op verschillende frequenties en afstanden.

de golven reizen van het oor en door de gehoorgang. Dit zorgt ervoor dat het trommelvlies trilt, waardoor de ossicles bewegen. De vibraties bewegen met het ovale venster door de vloeistof in het binnenoor die dan vele kleine haarcellen stimuleert. Als gevolg hiervan transformeren de trillingen in een elektrische impuls die ons brein als geluid waarneemt.

hoe reist geluid door een vloeistof?

geluid reist altijd in golven, ongeacht of het door een gas, vloeistof of een vast medium gaat. Ze bewegen door deeltjes die met elkaar botsen. Het is een domino-effect als het ene deeltje het andere raakt op dezelfde manier als de warmte ook reist.

de golven gaan niet op een star patroon in de ruimte als het gaat om het reizen door een vloeistof. De binding tussen moleculen is meestal veel zwakker, en het blijft breken en opnieuw vormen. Zodra de druk minstens een beetje wordt verhoogd, veroorzaakt de vloeistof de deeltjes om naar gebieden met lagere druk te bewegen. Deze moleculen duwen dan degenen die er al zijn waardoor de druk om te groeien in het gebied.

moleculen hebben traagheid, dus ze gaan meestal verder dan nodig is om de druk te egaliseren. Het proces herhaalt zich totdat de golven de energie wegdragen. Het beste voorbeeld hiervan zijn de meerdere golven die zich verspreiden van waar je een steen in het water laat vallen.

hoe reist geluid door gas?

gassen reageren sterk op vloeistoffen. Omdat ze minder dicht zijn, zijn gassen meer samendrukbaar. Geluid gaat sneller wanneer de materialen minder dicht en meer gecomprimeerd zijn. De samendrukbaarheidsverandering heeft een belangrijker effect op de golf dan wanneer de dichtheid verandert.

kortom, het geluid reist veel langzamer door gas dan door vloeistoffen, zelfs als het dezelfde stof is.

waarom produceren verschillende instrumenten verschillende klanken?

als u ooit hebt nagedacht over wat geluid is en hoe het zich verplaatst, hebt u waarschijnlijk ook aan muziekinstrumenten gedacht. Ze zijn allemaal in wezen hetzelfde, produceren geluidsgolven met dezelfde frequentie en amplitude. Hoe klinken ze anders?De meeste mensen denken dat golven identiek zijn, maar de instrumenten trillen anders van elkaar. De waarheid is echter dat de golven niet identiek zijn. Elk instrument produceert heel veel verschillende golven tegelijk. De fundamentele Golf is de fundamentele en degene die een specifieke amplitude en toonhoogte heeft. Hogere geluiden zijn harmonischen ook wel boventonen genoemd. Elke boventoon heeft een frequentie die hoger is dan de fundamentele.

dit betekent dat elk instrument een patroon maakt van fundamentele frequenties en boventonen die timbre worden genoemd. De combinatie van deze golven geeft een vorm om een uniek geluid van elk instrument te produceren. Dat is precies waarom elk instrument anders is.

er is een andere reden en is dat de amplitude van elke golf elke seconde uniek verandert. Een fluit produceert snelle geluiden die snel sterven, terwijl pianovibraties langzaam sterven omdat ze ook langer nodig hebben om zich op te bouwen.

reflectie

het geluid wordt altijd gereflecteerd vanuit een bepaald oppervlak onder dezelfde hoek als waar het op valt. Dit stelt ons in staat om geluid met gebogen reflecties te scherpen op dezelfde manier waarop we gebogen spiegels gebruiken om licht te scherpen.

je moet wel gehoord hebben van fluistergalerijen, de kamers waar je op een bepaald punt een woord kunt fluisteren dat dan op een ander punt ver weg gehoord kan worden. We gebruiken reflectie om geluid te concentreren wanneer we praten door cupped handen en een megafoon.

reflectie kan echter een ernstig probleem zijn in auditoria en concertzalen. Als een zaal niet op de juiste manier is ontworpen, kan het eerste woord dat iemand zegt in de microfoon seconden echo. Als ze blijven praten, zou elk woord weerklinken en een hele puinhoop creëren. Dit gebeurt met muziek net zo goed.

het probleem wordt meestal opgelost met geluidsabsorberende materialen die worden gebruikt om de reflecterende oppervlakken te bedekken. Akoestische tegel, gordijnen, doeken, en vele andere materialen kunnen helpen. Ze zijn allemaal poreus waardoor golven door de kleine met lucht gevulde ruimtes kunnen binnenkomen en erin kunnen stuiteren totdat de energie is verbruikt.

interessant is dat sommige dieren ook geluidreflectie gebruiken voor echolocatie. Ze vertrouwen op het horen in plaats van het zien. Dieren zoals tandwalvissen en vleermuizen kunnen geluiden uitzenden die buiten onze gehoorgrenzen liggen en tot 200.000 Hz hoog zijn. Vleermuizen kunnen zelfs een mug horen en lokaliseren, zelfs als hij in totale duisternis is.

refractie

wanneer een golf onder een bepaalde hoek van het ene materiaal naar het andere gaat, verandert deze altijd van snelheid. Dit veroorzaakt het golffront om te buigen en wordt breking genoemd.

de beste manier om het te begrijpen is in een natuurkundig lab waar ze een lensvormige ballon gebruiken, deze vullen met kooldioxide en de geluidsgolf focussen.

diffractie

wanneer golven door of rond een barrière gaan, wordt de rand ervan een secundaire geluidsbron die golven van dezelfde golflengte en frequentie stuurt.

deze golven verspreiden zich dan rond, en we noemen dat diffractie. Dit is een leuk fenomeen omdat het ons in staat stelt om geluiden rond hoeken te horen, ook al reizen geluidsgolven in een rechte lijn.

interferentie

interferentie treedt op telkens wanneer golven interageren. In auditoria kan de interferentie tussen de geluiden dode plekken creëren waarin helderheid en volume slecht zijn. Het kan echter de akoestiek van een auditorium verbeteren als je de reflecterende oppervlakken schikt, zodat het geluidsniveau wordt verhoogd waar het publiek zit.

wanneer de twee golven die interfereren verschillende frequenties hebben, creëren ze een toon van afwisselend afnemende en toenemende intensiteit. De pulsaties die we dan horen worden beats genoemd. Dit kan worden gebruikt om uw voordeel en is iets piano turners doen de hele tijd. Ze passen de toon van een snaar tegen een standaard stemvork aan totdat je de beat niet meer kunt horen.

hoe gebruiken we geluid?

het geluid speelt een grote rol in ons leven en is iets waar we elke dag op vertrouwen. Dieren zijn er waarschijnlijk nog meer van afhankelijk als ze het gebruiken om te overleven. Ze wisselen geluiden uit om te communiceren of mogelijke bedreigingen en verschillende roofdieren af te schrikken.

mensen hebben iets meer ontwikkeld, dus we gebruiken taal. Echter, elke taal en elk woord is in wezen een geluid dat we gebruiken om te communiceren.

er zijn veel verschillende geluidstechnologieën en muziekinstrumenten die veel verschillende geluiden produceren. We hebben ook technologieën ontwikkeld die ons in staat stellen om geluiden op te nemen op MP3, compact discs, memory sticks, enz.

mensen gebruiken ook hoogfrequente geluiden, ook wel ultrageluid genoemd, voor zoveel dingen, van het reinigen van tanden tot het controleren van de baby in de baarmoeder.