ελαστικότητα &Πυκνότητα της ταχύτητας ενός κύματος

Η ταχύτητα ενός κύματος καθορίζεται , σε μεγάλο βαθμό , από την πυκνότητα και την ελαστικότητα του μέσου μέσω του οποίου ταξιδεύει το κύμα . Η σχετική σημασία των δύο αυτών παραγόντων μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την ουσία , αλλά υπάρχουν μερικές βασικές έννοιες που μπορούν να σας εξηγήσουν τη συμπεριφορά της κυματικής ενέργειας . Ελαστικότητας σε στερεά
Η

Η ταχύτητα ενός κύματος που ταξιδεύει μέσα από στέρεα υλικά καθορίζεται εν μέρει από την ελαστικότητα του στερεού. Η ελαστικότητα ενός στερεού προσδιορίζεται από το πόσο αλλάζει το σχήμα του όταν τοποθετείται κάτω από συνθήκες στρες . Στερεά με μεγάλη ελαστικότητα, όπως το καουτσούκ, αλλάξει σε μεγάλο βαθμό υπό την πίεση και την ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων μέσω αυτών τα είδη των υλικών είναι πολύ πιο αργή . Στερεά με μικρή ελαστικότητα , όπως ο χάλυβας , διατηρούν το σχήμα τους και τα κύματα μπορούν να ταξιδέψουν σε υψηλότερες ταχύτητες .
Εικόνων πυκνότητα σε στερεά
Η

Η ταχύτητα ενός κύματος μέσω ενός στερεό καθορίζεται επίσης από την πυκνότητα του στερεού. Πυκνότητα είναι απλώς η συνολική μάζα του υλικού ανά όγκο. Ως εκ τούτου , τα στερεά που είναι κατασκευασμένα από μεγάλα μόρια τείνουν να έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα , ή μάζα ανά όγκο . Πυκνά στερεά είναι πολύ πιο δύσκολο για τα κύματα να ταξιδέψουν μέσω και έτσι θα επιβραδύνει την ταχύτητα του κύματος .

Η Αέρια
Η

αέρια με υψηλή πυκνότητα , όπως ξένον, βραδέων κυμάτων κάτω, ενώ ελαφρύτερα αέρια , όπως το ήλιο και το υδρογόνο , τα κύματα επιτρέπουν να ταξιδεύουν με μεγαλύτερες ταχύτητες . Αέρια είναι πολύ ελαστική, έτσι ώστε η πυκνότητα είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για τον καθορισμό της ταχύτητας των κυμάτων. Ωστόσο, η πυκνότητα του αερίου δεν επηρεάζει το ηχητικό κύμα όσο υπάρχει το αέριο σε σταθερή θερμοκρασία . Στην περίπτωση αυτή, η θερμοκρασία του αερίου καθορίζει την ταχύτητα του κύματος . Κυματική ενέργεια εκπέμπεται προκαλώντας μόρια να κυκλοφορούν και να μεταφέρει την εν λόγω κίνηση σε παρακείμενα μόρια . Θερμοκρασία καθορίζει τον τρόπο γρήγορα μόρια κινούνται πριν από το κύμα που φθάνουν . Σε υψηλότερη θερμοκρασία , τα μόρια θα είναι ήδη κινείται σε μεγάλο βαθμό , τόσο λιγότερη ενέργεια θα απαιτείται για τη μεταφορά της ενέργειας των κυμάτων και το κύμα θα ταξιδέψει γρηγορότερα . Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες , το αντίθετο είναι αληθές . Εάν η θερμοκρασία μεταβάλλεται διαρκώς , τότε η πυκνότητα έρχεται στο προσκήνιο καθώς η θερμοκρασία δεν είναι αρκετά συνεπείς να καθορίσει την ταχύτητα του κύματος .
Εικόνων Υγρασία
Η

μόρια του νερού είναι λιγότερο ελαστική από τα μόρια του αερίου . Αυτό συμβαίνει επειδή τα άτομα στα μόρια του νερού είναι πιο δυναμικά έλκονται μεταξύ τους εκτός από τα άτομα στα μόρια του αερίου . Όταν μια δύναμη ενεργεί επάνω νερό , τα μόρια μετατοπίζονται αλλά επιστρέφουν στην προηγούμενη θέση τους πιο γρήγορα από ό, τι τα μόρια του αερίου . Δεδομένου ότι η κυματική ενέργεια μεταδίδεται μέσω μετακίνησης μορίων , τόσο πιο γρήγορα μόρια επιστρέφουν στις θέσεις τους , τόσο πιο γρήγορα μπορούν να κινηθούν και πάλι το κύμα μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα . Όταν ο αέρας είναι υγρός , είναι γεμάτη από τα μόρια του νερού και τα κύματα ταξιδεύουν πιο γρήγορα .
Εικόνων Ατμόσφαιρα
Η

Σε υψηλότερες θερμοκρασίες , τα κύματα ταξιδεύουν πιο γρήγορα, επειδή απαιτείται λιγότερη ενέργεια για την προκαλούν τα μόρια να κινηθούν . Σε μεγάλο υψόμετρο , ο αέρας είναι πολύ πιο κρύο , έτσι τα κύματα ταξιδεύουν πιο αργά , στη συνέχεια , ένα φαινόμενο που ονομάζεται η κλίση της ταχύτητος του ήχου . Στη στρατόσφαιρα , η ταχύτητα των κυμάτων αυξάνεται και πάλι, όπως το ζεστό στρώμα του όζοντος , το οποίο βρίσκεται δίπλα στο stratosophere , ζεσταίνει το αέρα. Σε αυτή την περίπτωση , ούτε ελαστικότητα ούτε πυκνότητα είναι ο ο καθοριστικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του κύματος .
Η
εικόνων