Geluid verschijnt als gevolg van de voortplanting van een golf vanuit een oscillerend lichaam. Vaste voorwerpen, in het bijzonder metalen en hun legeringen, lucht, water - dit zijn allemaal media. Ze kunnen geluid produceren.
Velen zijn verrast door de situatie waarin de trein nog steeds uit het zicht is en niet kan worden gehoord, en als je je oor tegen de stalen rails legt, zal het geluid van de wielen duidelijk zijn. De reden is duidelijk de verschillende geluidssnelheid in staal en lucht. Dit probleem zal in meer detail worden besproken in het artikel.
Hoe een geluidsgolf zich voortplant in vaste stoffen
Laten we eens kijken naar de fysica van het proces. Geluid in staal, en ook in vaste stoffen in het algemeen, plant zich niet op dezelfde manier voort als in gassen en vloeistoffen. Dit wordt verklaard door verschillen in de structuur van stoffen. De atomen van een vast lichaam zijn onderling verbonden door onzichtbare elektrische krachten. Samen vormen ze een kristalrooster. Links werken als veren. Als eensommige atomen bewegen en andere bewegen mee.
Geluid in een vaste stof wordt gecreëerd door trillingen van deeltjes en hun voortplanting langs het kristalrooster. Bovendien zijn de bewegingen van atomen geordend, hebben dezelfde frequentie en richting. Het proces wordt mogelijk door elasticiteit, d.w.z. het vermogen van het lichaam om druk te weerstaan. Deze eigenschap en dichtheid bepalen hoe snel een geluidsgolf zich voortplant. In metalen gebeurt dit tien keer sneller dan in lucht.
Wat bepa alt de snelheid van geluidsvoortplanting in staal
Om deze vraag te beantwoorden, moet je weten wat er nog meer een rol speelt in dit proces. Naast de elasticiteit beïnvloedt de richting van de geluidsgolf de snelheid van het geluid. Het is longitudinaal en transversaal. De eerste divergeert in de richting van de oscillerende beweging en de tweede - daartegenover. In vaste stoffen kan geluid, in tegenstelling tot lucht, in beide richtingen reizen. Het is interessant dat de snelheid van een longitudinale golf bij dezelfde oscillatiefrequentie altijd hoger is dan die van een transversale. Het verschil is een paar seconden.
Staalsoorten verschillen in koolstofgeh alte (het bepa alt de hardheid), in het aantal niet-metalen insluitsels, enz. Hier is nog een interessant feit. Het lijkt erop dat als we één type van deze legering nemen, de geluidssnelheid in staal constant zal zijn, omdat deze afhangt van de elasticiteit. Dat is het echter niet. Deze eigenschap kenmerkt de weerstand tegen vervorming, die kan verschillen: torsie, compressie, buiging. Het type impact bepa alt ook de geluidssnelheid. Dus een longitudinale golf divergeert langsroestvrij staal met een snelheid van 5.800 m/s, drukgolf - 5.000 m/s, schuif- en torsiegolf - 3.100 m/s.
