צליל
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| longitudinal/ˌlɒŋɡɪˈtjuːdɪnl/ | אורכית |
| compressions/kəmˈpreʃnz/ | דחיסות |
| rarefactions/ˌreərɪˈfækʃnz/ | התנדויות |
| vacuum/ˈvækjuːm/ | ריק |
| echo/ˈekəʊ/ | הדהוד |
רעש טוב
- לכל קול יש תחילה מקור מתנדנד — מיתרי גיטרה, עור תופף, או רצועות הקול שלך.
- בסרטי חלל, פיצוצים שקטים למציאות: קול זקוק לחומר כדי להתפשט דרכו.
- בואו נראה איך קול זז.
קול הוא גל אורכי
- אובייקט רועד דוחס את האוויר לצפיפויות (חלקיקים דחוסים יחד) ודילולים (חלקיקים מרוחקים זה מזה).
- הדבר הופך את הקול לגל אורכי, כאשר האוויר רועד לאורך כיוון התנועה.
- מכיוון שהוא זקוק לחלקיקים, קול אינו יכול להתפשט בוואקום (מרחב ריק).
קול כגל אורכי: חלקיקים רועדים קדימה ואחורה, ויוצרים אזורים בצפיפות גבוהה (צפיפויות) ובצפיפות נמוכה (דילולים).
דוגמה מוצרת. ספינה שולחת פולס סונאר לתחתית הים $150\ \text{m}$ מתחת. מהירות הקול במים $= 1500\ \text{m/s}$. הקול עובר למטה וגם חזרה ($300\ \text{m}$ בסך הכל), ולכן הזמן $= \dfrac{300}{1500} = 0.2\ \text{s}$.
הקול אינו דומה לאור. אור יכול להתפשט במרחב ריק (וואקום); קול אינו יכול. בסרטי מדע בדיוני, פיצוצים שקטים מסיבה פיזיקלית אמיתית — אין חלקיקים שינשאו את הרעידה.
צליל
y = a sin(bt + c)
קול חזק יותר = משרעת גדולה יותר; צליל גבוה יותר = תדר גבוה יותר.
קול נעבר בסדרה של:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מקור רועד דוחס וממתח את האוויר ליצירת דחיסות ודילול — גל אורך.
קול יכול להעביר דרך וואקום (חלל ריק).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לקול ישנם חלקיקים מעבירים את הרעידה לאורך הדרך, ולכן הוא אינו יכול לנוע דרך וואקום.
מהירות וטווח שמיעה
- אנשים יכולים לשמוע באופן טבעי החל מ-$20\ \text{Hz}$ ועד $20\,000\ \text{Hz}$.
- קול מתפשט במהירות של כ-$340\ \text{m/s}$ באוויר — לאט מאוד לעומת האור.
- הוא מתפשט מהר יותר בנוזלים ובמצבים מוצקים מאשר בגזים, משום שחלקיקיהם קרובים זה לזה.
חלקי הגל: אורך גל, רמת תנודה, פסגה ושפל
הטווח המשוער לשמיעת האדם הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
רוב האנשים שומעים מגלגל של 20 Hz (נמוך מאוד) ועד לגלגל של 20 000 Hz (גבוה מאוד).
קול נע במהירות הגדולה ביותר דרך:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ככל שהחלקיקים קרובים יותר, כך הרעידה מעבירה מהר יותר — ולכן הקול מהיר ביותר בחומרים מוצקים ואיטי ביותר בגזים.
הדים
- קול מחוזז הוא הד.
- ניתן למדוד את מהירות הקול על ידי מדידת זמן ההד על מרחק ידוע.
- הקול עובר אל הקיר וגם חזרה, ולכן הוא עובר כפול המרחק.
ילד צועק לעבר מצוק $660\ \text{m}$ ומשמע את הדוחה $4.0\ \text{s}$ מאוחר יותר. מהי מהירות הקול, ב-m/s?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
הקול נסע שם וחזרה: $2 \times 660 = 1320\ \text{m}$ ב$4.0\ \text{s}$, ולכן $v = \dfrac{1320}{4.0} = 330\ \text{m/s}$.
הבנתך מושלמת
- קול נוצר מ-רעידות והוא גל אורכי (צפיפויות + דילולים)
- הוא זקוק לתווך — אין קול בוואקום
- שמיעת אדם: כ-$20\ \text{Hz}$ עד $20\,000\ \text{Hz}$; מהירות ≈ $340\ \text{m/s}$ באוויר
- הדהוד הוא קול המשתקף — זכור שהוא נע שם וגם חזרה,