Schallgeschwindigkeit im Wasser

Ton ist einer der Bestandteile unseres Lebens, und eine Person hört sie überall. Um dieses Phänomen genauer zu untersuchen, müssen wir zunächst das Konzept verstehen. Dazu ist es notwendig, sich der Enzyklopädie zuzuwenden, wo geschrieben steht: "Klang ist elastische Wellen, die sich in einem elastischen Medium ausbreiten und mechanische Schwingungen erzeugen." In einer einfacheren Sprache – es ist hörbare Schwankungen in jeder Umgebung. Von dem, was es ist, und die Grundmerkmale des Klanges hängen ab Zuerst – die Geschwindigkeit der Ausbreitung, zum Beispiel, die Geschwindigkeit des Schalls in Wasser unterscheidet sich von einem anderen Medium.

Jeder Ton analog hat bestimmte Eigenschaften (physikalische Eigenschaften) und Qualitäten (eine Reflexion dieser Zeichen in menschlichen Empfindungen). Zum Beispiel Dauer Dauer, Frequenz-Höhe, Komposition-Timbre und so weiter.

Die Geschwindigkeit des Schalls im Wasser ist viel höher als in der Luft. Folglich breitet es sich schneller aus und ist viel hörbarer. Dies geschieht aufgrund der hohen molekularen Dichte der aquatischen Umwelt. Es ist 800 mal dichter als Luft und Stahl. Daraus folgt, dass die Ausbreitung des Klanges weitgehend vom Medium abhängt. Lasst uns auf bestimmte Figuren wenden. So ist die Schallgeschwindigkeit im Wasser 1430 m / s, in der Luft – 331,5 m / s.

Niederfrequentes Geräusch, zum Beispiel das Geräusch, das von einem arbeitenden Schiffsmotor erzeugt wird, wird immer etwas früher gehört, als das Schiff in Sicht erscheint. Seine Geschwindigkeit hängt von mehreren Dingen ab. Wenn die Wassertemperatur ansteigt, dann steigt natürlich die Schallgeschwindigkeit im Wasser an. Dasselbe geschieht mit zunehmender Salzgehalt von Wasser und Druck, was mit zunehmender Tiefe des Wasserraums zunimmt. Eine besondere Rolle in der Geschwindigkeit kann ein solches Phänomen wie Thermoclines haben. Dies sind Orte, in denen sich die Schichten des Wassers bei verschiedenen Temperaturen treffen.

Auch an solchen Stellen eine andere Wasserdichte (aufgrund des Unterschieds im Temperaturregime). Und wenn die Schallwellen durch solche heterogenen Schichten hindurchgehen, verlieren sie die meiste Kraft. Angesichts der Thermokline ist die Schallwelle teilweise und manchmal vollständig reflektiert (der Grad der Reflexion hängt von dem Winkel ab, in dem der Klang fällt), woraufhin auf der anderen Seite dieser Stelle eine Schattenzone entsteht. Wenn wir ein Beispiel betrachten, in dem sich eine Schallquelle im Wasserraum oberhalb der Thermokline befindet, dann ist es schon niedriger, überhaupt etwas zu hören, es wird nicht so schwer sein, aber fast unmöglich.

Schallschwingungen , die über der Oberfläche freigesetzt werden, werden niemals im Wasser selbst gehört. Und umgekehrt tritt auf, wenn die Quelle des Lärms unter der Wasserschicht: darüber ist es nicht klingen. Ein helles Beispiel ist moderne Taucher. Ihr Hörvermögen wird durch die Tatsache, dass Wasser auf das Trommelfell wirkt, stark reduziert , und die hohe Schallgeschwindigkeit im Wasser verringert die Qualität der Bestimmung der Richtung, aus der sie sich bewegt. Das stört die stereophonische Fähigkeit, den Klang wahrzunehmen.

Unter der Schicht des Wassers treten Schallwellen das menschliche Ohr am meisten durch die Knochen des Schädels des Kopfes und nicht wie in der Atmosphäre durch das Trommelfell. Das Ergebnis dieses Prozesses ist seine Wahrnehmung zur gleichen Zeit mit beiden Ohren. Das menschliche Gehirn ist zu dieser Zeit nicht in der Lage, zwischen den Orten zu unterscheiden, aus denen Signale empfangen werden und in welcher Intensität. Das Ergebnis ist die Entstehung des Bewusstseins, dass der Ton von allen Seiten gleichzeitig rollt, obwohl dies bei weitem nicht der Fall ist.

Zusätzlich zu den obigen haben Schallwellen im Wasser Qualitäten wie Absorption, Divergenz und Dispersion. Die erste ist, wenn die Schallleistung in Salzwasser allmählich wegen der Reibung der aquatischen Umwelt und der darin vorhandenen Salze zu nichts kommt. Divergenz manifestiert sich in der Entfernung von Klang aus seiner Quelle. Es scheint sich im Raum als Licht aufzulösen, und als Ergebnis fällt seine Intensität deutlich ab. Und die Schwingungen verschwinden ganz durch die Streuung auf alle Arten von Hindernissen, Inhomogenitäten des Mediums.