Soru:
Ses hızında ses nasıl olur?
Andrew Spitz
2010-06-01 02:00:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Çılgın başlık. Bu ilgi dışı bir sorundur ve belki aptalca bir soru:

Teorik olarak, hava / rüzgar olmadan ses hızında nereye seyahat edilirse (ses olmadığı için vakum da olmaz) ne olur? ses gibi mi? Sesin düz bir çizgide yayıldığını hayal etmek ve hiçbir yansıma yoktur. Açıktır ki, sese bağlıdır, ancak biri bir çeşit zaman dilimi (granüler bir sentez gibi) ya da belki çok yavaş salınan ve modüle eden frekanslar karışımı işitebilir mi?

Şapkalar üzerinde düşünmek ...

Altı yanıtlar:
#1
+14
Colin Hart
2010-06-01 11:05:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tamam, açıklamam için diyelim ki, ses yalnızca tek bir düzlemde hareket edebilir (sorunuzda önerdiğiniz gibi). Yani sadece sana doğru ya da senden uzağa. Bunun kuru havada "oda" sıcaklığında (68F) olduğunu da varsayalım. Bu nedenle, ses hızının 767mph (veya 1125ft / s veya 343 m / s) olacağı varsayılmaktadır

Diyelim ki bir ses size doğru geliyor. Size 767 mil hızla ulaşacak. Ses hızında doğruca sese doğru giderseniz, size iki kat daha hızlı (343m / s + 343m / s = 686m / s) ulaşacak ve güçlendirilmiş bir doppler efekti elde edeceksiniz.

Doppler'in sesini ne kadar etkileyeceğini anlamak için bu denkleme bir göz atın:

alt text

Burada: (f) gözlemlenen frekanstır (duyduğunuz) , (f0) yayılan frekanstır (orijinal ses nedir), (V) ortamdaki dalgaların hızıdır (bu durumda 343) ve (Vr) alıcının ortama göre hızıdır; alıcı (siz) kaynağa doğru hareket ediyorsa pozitiftir.

Yani, 1k ton için: f = ((343 + 343) / 343) 1000

So f = 2000hz (veya 2kHz). Yani, temelde, doğrudan bir seste ses hızında seyahat ederseniz, her şey tam olarak bir oktav daha yüksek olacaktır.

Bununla birlikte, size doğru gelen sesin tersi yönde ses hızında seyahat ederseniz, ses asla size ulaşmayacaktır, bu nedenle onu asla duyamazsınız, bu iyi, çünkü ben daha fazla denklemle savaşmak istemiyorum ...

Ama ...... SADECE SHY (bu örnek için 3m / s diyelim) ses hızının sesin ters yönü ise şöyle görünür: (aynı denklem)

Yine 1k tonu için: f = ((343 + (-340)) / 343) 1000

Yani f = 8.746hz. Temel olarak, 1k tonunuz işitme aralığınızda olmaktan çıkar. Sesin ters yönünde 343 m / s'ye yaklaştığınızda ses, durana kadar yavaşlıyor gibi gelir.

Yani evet, sorunuza yanıt olarak - kulağa çok tuhaf ve yavaş gelebilir, çünkü ses size çok yavaş ulaşacaktır ...

ŞİMDİ, şu anda sesin hızı ve bir ses çıkardığınızda, bu ses artık yere göre 686 m / s olacak. Yani, o hızda ilerlerken konuştuğunuzu duyan herkes sizi tam olarak 1 oktav daha yüksek duyacaktır (kendileri hareket etmedikçe).

Yansımalarda ve diğer şeylerde bile, bu hemen hemen aynı kalır. Ancak, sıcaklık ve ortam (hava, nem, su, çelik vb.), Sesin hızı değişeceğinden sesi daha büyük ölçüde değiştirebilir.

Harika soru! Herhangi bir şeyi açıklamama ihtiyacınız olursa haberim olsun!

Teşekkürler! Eğlenceliydi! Beynimin o kısmını istediğim kadar çalıştıramıyorum ... Bunun gibi daha fazla soru almalıyız!
@Colin'deki büyük beyne bakın. Güzel açıklama!
#2
+7
kibibu
2010-06-01 04:53:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bu, doppler etkisinin en uç sınırıdır. Ses dalgasının basıncındaki değişiklikler olarak "ses" duyarsınız. Ses dalgası ile birlikte seyahat ediyorsanız, basınçta herhangi bir değişiklik olmayacağı için onu duymayacaksınız.

Bunu kavramsallaştırmanın bir yolu, ses dalgalarının bir kanaldaki oluklar gibi olmasıdır. kayıt. Normal durum, siz (iğnenin) hareketsiz durmanız ve ses dalgasının (kayıt) sabit bir hızla yanınızdan geçmesidir (bir durumda ses hızı, diğer durumda kaydın hızı).

Şimdi iğneyi kayıtla birlikte "ses hızında" hareket ettirdiğinizi hayal edin. Bir ses dalgası yolunda giderseniz böyle bir şey olur.

Diğer yolu düşünün - iğneyi dönen rekorun tersi yönde ve aynı hızda hareket ettirin. Bu durumda, kaydın etkili hızı iki kat daha hızlıdır ve bir oktav daha yüksek ses çıkarır.

gerçekten güzel bir açıklama yolu.
#3
+4
user49
2010-06-01 02:45:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

İnsanlar ses hızında seyahat ediyorlar (örneğin, Chuck Yeager), bu yüzden bu gerçekten soyut bir soru değil ... Bu makalede Mano Ziegler, uçaktaki aşırı kuvvetlerle ilgili olan "ses ötesi gürültüyü" anlatıyor:

http://en.wikipedia.org/wiki/Sound_barrier

Ancak "hava / rüzgar yok" u belirtmeniz gerçeği uçak, bu durumda, gerçekten duymaya hazır olsaydınız, duyacağınız sesin "aum" olacağını düşünüyorum

"iki şeyin birbirine çarpmasıyla çıkmayan ses."

http://www.spiritsound.com/aum.html http://www.messagefrommasters.com/Stories/Zen/Sound_of_one_Hand_Clapping.htm

#4
+4
endolith
2010-06-01 05:22:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Rüzgar yoksa, o zaman hava yanınızda ses hızında hareket ediyor olmalıdır, bu da tıpkı süpersonik bir uçağın kokpitinde taşınan hava gibi onu normal olarak duyacağınız anlamına gelir.

#5
+4
Guney Ozsan
2015-01-01 18:35:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ses kaynağı ile seyahat ettiğimiz özel durumda (örneğin bir uçakta), ses hızına ulaştığımızda, aynı yöndeki ses dalgaları kaynaktan uzaklaşamayacaktır. Bu noktada ses dalgaları üst üste binerek sesteki her frekansta çok fazla kinetik enerji ve rezonans birikmesine neden olacaktır. Bir gürleme sesi gibi gelecektir ve biriken kinetik enerji ve rezonanslar sizi bir türbülans gibi sallamalıdır.

Gerçekte, tam olarak ses hızında bir andan daha uzun süre gitmek mümkün değildir, bu yüzden her seferinde sınırı yukarı veya aşağı doğru aşarsanız, bu gürültüyü yaşamalısınız. Sürekli olarak ses hızında gitmek mümkün olsaydı, sürekli bir gürültü ve yankılanan titreşim deneyimlemelisiniz.

Bu özel bir durum ve diğer yanıtlara bir ilavedir.

#6
+3
Zeppelin Design Labs
2015-12-14 20:49:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Colin Hart'ın "ŞİMDİ" ile başlayan ikinci-son paragrafta çok mükemmel açıklamasının yanlış olduğuna inanıyorum. Ses hızında hareket ediyorsam ve ses çıkarıyorsam, ses hiçbir şeye göre 686 mil hızla hareket etmez. Ses hızı, içinden yayıldığı ortamın bir özelliğidir. Her zaman 343'te yayılacaktır (bu örnekte). Ses kaynağı 343'te ortam içinde hareket ediyorsa, o zaman ses enerjisi yalnızca yolculuk yönünde yığılır ve Güney Özsan'ın çok doğru bir şekilde tanımladığı sonik patlama fenomenine yol açar.

Şu düşünce deneyini deneyin:

Ölü Deniz'in batı kıyısında, ses taşıyan ortama, yani atmosfere göre hareketsiz bir şekilde duruyorum. Sınırda devriye gezen bir savaş uçağı (bir ses kaynağı) bana Mach 1.5'te, yani bu ortamda ses hızının 1.5 katı hızla yaklaşıyor. Kaynak ürettiği sesten daha hızlı yaklaşır ve bu nedenle sessizdir: Geldiğini görebiliyorum ama duyamıyorum (doğru örnek). Yukarıda tarif edildiği gibi, ses enerjisi kaynağın yakınında ve kendisinden uzağa ve arkasından yayılan koni şeklindeki bir dalga cephesinde "yığılır". Uçak doğrudan yukarıdan geçtiğinde, dalga cephesi bana çarpana kadar hala hiçbir şey duymuyorum. Sonra - BOOM! Bu fenomen uygun bir şekilde adlandırılmıştır; gerçekten BOOM kelimesine benziyor! BOOM wavefront geçtikten sonra, şimdi "koni" içindeyim. Ufka doğru uzaklaşan uçağa bakıyorum. Kaynak 343 x 1.5 = 514'te gerilediğinde bile bana 343'te giden ses üretir. Ama ses hala bana 343'te yaklaşıyor. Tüm bunlar Doppler Etkisinin dramatik bir örneğidir. Uçaktan çıkan tüm ses frekansları, ses kaynağının ortamda hareketsiz durması durumunda olacaklarına göre 1.5 kat azaltılır. Dolayısıyla, jet motoru 12kHz'de bir vızıltı çıkarıyorsa, 12 / 1.5 = 8kHz'de bir kükreme duyacağım.

Bu arada pilot, küçük bir yerel atmosfer parçasıyla kokpite kilitlendi. O ve MP3 çaları ortama göre hareketsizdir, bu nedenle duyduğu müzik "normal" gibi görünür. Ancak birkaç metre arkasındaki jet motorları duyulmuyor. Ürettikleri ses ona dış atmosferden yetişemez; dalga cephesini aşıyor.

Senin de hakkın olduğunu düşünüyorum ama patlamadan sonra kaynak geçtikten sonra ne olacak? bir şey duyuldu mu?


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 2.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...