Ε΄ ΤΑΞΗ - ΦΥΣΙΚΗ - ΗΧΟΣ
Φ.Ε. 2 : ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
( ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Από τον Δεκέμβριο του 2020, για λόγους ασφαλείας οι browsers έχουν σταματήσει να υποστηρίζουν εφαρμογές τύπου flash [είναι αυτές που έχουν επέκταση ".swf"].
Όσες τέτοιες εφαρμογές όμως υπάρχουν σε αυτό το site, είναι εκπαιδευτικού περιεχομένου και απολύτως ασφαλείς.
Για να μπορείτε λοιπόν να βλέπετε τις εφαρμογές flash που υπάρχουν σ' αυτή την σελίδα (αλλά και στο site μας γενικά) πρέπει να τις αποθηκεύετε στον υπολογιστή σας και να τις βλέπετε μέσα από κάποιο δικό σας τρόπο αναπαραγωγής τέτοιων εφαρμογών.
Αν δεν έχετε κάτι δικό σας, μπορείτε να χρησιμοποιείτε το αρχείο της Adobe: flashplayer_32_sa_debug.exe (κλικ στο όνομα του αρχείου για να το κατεβάσετε στον υπολογιστή σας).
Είναι αρχείο που δεν θέλει εγκατάσταση. Απλώς το κατεβάζετε στον υπολογιστή σας και το αποθηκεύετε.
Όταν θέλετε να αναπαραγάγετε μια εφαρμογή flash:
Ανοίγετε το αρχείο flashplayer_32_sa_debug.exe και με drag and drop και “σέρνετε” μέσα την εφαρμογή flash.
Όσοι έχετε άλλα λειτουργικά συστήματα, μπείτε στην ιστοσελίδα της ADOBE, επιλέξτε το λειτουργικό σας και κάντε κλικ εκεί που λέει (στο πάνω μέρος): "Download the Flash Player projector content debugger". )
ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Η παρακάτω ανάρτηση έχει κάποιες εφαρμογές που δεν λειτουργούν.
Με την πρώτη ευκαιρία θα διορθωθεί...
Ο ήχος είναι κύμα
Αν ρίξουμε μία πέτρα στην ήσυχη επιφάνεια μιας λίμνης, βλέπουμε το νερό να ταράζεται και να δημιουργούνται κυκλικά κύματα που απλώνονται ("ανοίγουν") καθώς απομακρύνονται από το κέντρο.
(Εντάξει, άνθρωπος είναι αυτός, δεν βρήκαμε πέτρα,
αλλά τι πειράζει; Το αποτέλεσμα είναι το ίδιο...)
αλλά τι πειράζει; Το αποτέλεσμα είναι το ίδιο...)
Κάπως έτσι συμβαίνει και με τον ήχο: μεταφέρεται με κύματα.
Ας το εξετάσουμε λίγο καλύτερα αυτό...
Ας το εξετάσουμε λίγο καλύτερα αυτό...
Διάδοση του ήχου
Όταν χτυπάμε το τύμπανο, η μεμβράνη του αρχίζει ξαφνικά να πάλλεται.
Τα μόρια του αέρα που βρίσκονται μπροστά της δεν προλαβαίνουν να πάνε πιο πέρα τόσο γρήγορα και στριμώχνονται σ' εκείνο το σημείο. Δημιουργείται δηλαδή ένα πύκνωμα των μορίων, που σπρώχνεται προς τα μπροστά. Την αμέσως επόμενη στιγμή η μεμβράνη κινείται προς τα πίσω (είπαμε, πάλλεται...). Τότε τα μόρια του αέρα βρίσκουν περισσότερο χώρο και αραιώνουν. Δημιουργείται δηλαδή ένα αραίωμα. Αμέσως μετά η μεμβράνη κινείται ξανά προς τα μπροστά. Τα μόρια του αέρα στριμώχνονται πάλι και ένα καινούριο πύκνωμα δημιουργείται. Η συνέχιση της ταλάντωσης της μεμβράνης δημιουργεί στον αέρα διαδοχικά πυκνώματα και αραιώματα, τα οποία απομακρύνονται προς όλες τις κατευθύνσεις και σχηματίζουν τα ηχητικά κύματα. |
Δείτε τα πυκνώματα και τα αραιώματα, σε προσομοίωση, στην παρακάτω εφαρμογή.
(Κινώντας το κόκκινο κυκλάκι πάνω, στο "force of impact", κάνετε το χτύπημα, άρα και τον ήχο, πιο δυνατό.
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
(εφαρμογή flash)
Η συχνότητα του ήχου
Ας επανέλθουμε στην λιμνούλα, για να δούμε μια διαφορετική συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων:
Ενώ στο νερό τα κύματα μεταφέρονται μόνο πάνω στην επιφάνεια της λίμνης, στην περίπτωση του ήχου τα ηχητικά κύματα μεταφέρονται παντού (πάνω, κάτω, δεξιά, αριστερά, πλάγια πάνω, πλάγια κάτω, κλπ.). Μπορούμε να τα φανταστούμε, δηλαδή, σαν σφαίρες, σαν μπάλες, που η μία να βγαίνει πάνω από την άλλη και όλες μαζί να απλώνονται σ' όλον τον χώρο.
Στο νερό, όσο πιο χοντρή είναι η πέτρα που ρίχνουμε, τόσο πιο μεγάλοι και αραιοί κύκλοι θα σχηματιστούν. Όσο πιο μικρή είναι η πέτρα, τόσο πιο μικρά ("κατσαρωμένα") θα είναι τα κύματα.
Στον ήχο, αντίστοιχα, όσο πιο "χοντρός" (βαθύς, μπάσσος) είναι ένας ήχος, τόσο πιο μεγάλα και αραιά θα είναι τα ηχητικά κύματα. Ενώ όσο πιο λεπτός είναι, τόσο πιο μικρά και πυκνά θα είναι αυτά.
Δείτε τα ηχητικά κύματα στην παρακάτω εφαρμογή. (Εδώ, βέβαια, για να βγει πιο απλό το σχέδιο, συμβολίζονται σαν μια γραμμή...)
Όσο σπρώχνετε το κουμπί "ν" προς τα δεξιά, τόσο πιο λεπτός γίνεται ο ήχος και τόσο περισσότερο "κατσαρώνεται" η γραμμή, το ηχητικό κύμα, δηλαδή.
Με το κουμπί "Α" ρυθμίζετε το πλάτος του ηχητικού κύματος. Ρυθμίζετε την ένταση, δηλαδή.
Ενώ στο νερό τα κύματα μεταφέρονται μόνο πάνω στην επιφάνεια της λίμνης, στην περίπτωση του ήχου τα ηχητικά κύματα μεταφέρονται παντού (πάνω, κάτω, δεξιά, αριστερά, πλάγια πάνω, πλάγια κάτω, κλπ.). Μπορούμε να τα φανταστούμε, δηλαδή, σαν σφαίρες, σαν μπάλες, που η μία να βγαίνει πάνω από την άλλη και όλες μαζί να απλώνονται σ' όλον τον χώρο.
Στο νερό, όσο πιο χοντρή είναι η πέτρα που ρίχνουμε, τόσο πιο μεγάλοι και αραιοί κύκλοι θα σχηματιστούν. Όσο πιο μικρή είναι η πέτρα, τόσο πιο μικρά ("κατσαρωμένα") θα είναι τα κύματα.
Στον ήχο, αντίστοιχα, όσο πιο "χοντρός" (βαθύς, μπάσσος) είναι ένας ήχος, τόσο πιο μεγάλα και αραιά θα είναι τα ηχητικά κύματα. Ενώ όσο πιο λεπτός είναι, τόσο πιο μικρά και πυκνά θα είναι αυτά.
Δείτε τα ηχητικά κύματα στην παρακάτω εφαρμογή. (Εδώ, βέβαια, για να βγει πιο απλό το σχέδιο, συμβολίζονται σαν μια γραμμή...)
Όσο σπρώχνετε το κουμπί "ν" προς τα δεξιά, τόσο πιο λεπτός γίνεται ο ήχος και τόσο περισσότερο "κατσαρώνεται" η γραμμή, το ηχητικό κύμα, δηλαδή.
Με το κουμπί "Α" ρυθμίζετε το πλάτος του ηχητικού κύματος. Ρυθμίζετε την ένταση, δηλαδή.
Όσο πλατύτερες ή στενότερες είναι οι καμπύλες, που είδαμε πιο πάνω να σχηματίζουν τα ηχητικά κύματα, τόσο πιο χοντρύτερος ή λεπτότερος είναι ο ήχος. Αυτή είναι η συχνότητα του ήχου, και μετριέται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο, ή αλλιώς Χερτζ (Hz).
Για παράδειγμα, ένας ήχος συχνότητας 50 Hz σημαίνει πως, όταν παράγεται, σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα 50 κυκλάκια κάθε δευτερόλεπτο.
Αν έχει συχνότητα 5.000 Hz σημαίνει πως σχηματίζονται 5.000 κυκλάκια σε κάθε δευτερόλεπτο.
Το ανθρώπινο αυτί (εάν βρίσκεται σε άριστη κατάσταση!) μπορεί ν' ακούσει ήχους από 16 Hz μέχρι 20.000 Hz περίπου.
Ακούστε ήχους μερικών συχνοτήτων, ενδεικτικά (τους είδαμε ΕΔΩ!):
100 Hertz - 200 Hertz - 500 Hertz - 1.000 Hertz - 2.000 Hertz - 5.000 Hertz - 10.000 Hertz
Ακούστε στο παρακάτω βίντεο τους ήχους που μπορεί να ακούσει το ανθρώπινο αυτί: από 20 Hz έως 20.000 Hz.
(Στην αρχή και στο τέλος του βίντεο, το πιο πιθανό είναι να μην ακούτε τίποτα αφού, ακόμα κι αν τα αυτιά σας δουλεύουν περίφημα, χρειάζεστε ειδικό ηχομονωτικό θάλαμο με απόλυτη ησυχία για να μπορέσετε ακούσετε τις ακραίες συχνότητες!)
(youtu.be/qNf9nzvnd1k)
ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΟ (ανοίγει στον Mozilla)
Ακούστε τους ήχους χαμηλής συχνότητας και τους ήχους ψηλής συχνότητας, που βγάζουν οι παρακάτω ηχητικές πηγές:
Πατήστε το κίτρινο κουμπί (pluck gently) για πιο ήρεμο ήχο, και το κόκκινο κουμπί (pluck strongly) για δυνατότερον ήχο.
Πατήστε το κίτρινο κουμπί (pluck gently) για πιο ήρεμο ήχο, και το κόκκινο κουμπί (pluck strongly) για δυνατότερον ήχο.
Αν ένας ήχος μεταφέρεται με συχνότητα μικρότερη από 16 Hz, λέγεται υπόηχος. Αντίθετα, αν μεταφέρεται με συχνότητα μεγαλύτερη από 20.000 Hz, λέγεται υπέρηχος.
Η ταχύτητα του ήχου
(Πού τρέχουν πιο γρήγορα τα ηχητικά κύματα;)
Ενώ εμείς τρέχουμε πιο εύκολα, όταν το μόνο εμπόδιό μας είναι ο αέρας, πιο δύσκολα όταν τρέχουμε μέσα σε νερό και ακόμα πιο δύσκολα αν είμαστε βουτηγμένοι σε λάσπη, με τον ήχο τα πράγματα είναι κάπως αντίθετα:
Ο ήχος «τρέχει» πιο γρήγορα στα στερεά, λιγότερο γρήγορα στα υγρά και ακόμη λιγότερο στα αέρια.
Αυτό, αν και φαίνεται αντιφατικό, είναι εύκολο να το καταλάβουμε και να το εξηγήσουμε, αν καταφύγουμε στον μικρόκοσμο.
Θυμάστε τα μόρια των στερεών;
Είναι πολύ κοντά το ένα με το άλλο, και με σταθερή διάταξη:
Ο ήχος «τρέχει» πιο γρήγορα στα στερεά, λιγότερο γρήγορα στα υγρά και ακόμη λιγότερο στα αέρια.
Αυτό, αν και φαίνεται αντιφατικό, είναι εύκολο να το καταλάβουμε και να το εξηγήσουμε, αν καταφύγουμε στον μικρόκοσμο.
Θυμάστε τα μόρια των στερεών;
Είναι πολύ κοντά το ένα με το άλλο, και με σταθερή διάταξη:
Τι θα γινόταν αν βάζαμε μια ηχητική πηγή σε επαφή με ένα στερεό;
Όπως θα μαντέψατε, τα …οργανωμένα μόρια του στερεού αναλαμβάνουν δράση στο λεπτό! Μεταφέρουν τον ήχο στα κοντινά τους μόρια, γρήγορα και αποτελεσματικά.
Τα μόρια των υγρών, όπως θυμάστε, είναι …πιο χαλαρά! Κοντά το ένα με το άλλο, αλλά όχι και τόσο κοντά, ούτε και με τόσο σταθερή διάταξη:
Τα μόρια των υγρών, όπως θυμάστε, είναι …πιο χαλαρά! Κοντά το ένα με το άλλο, αλλά όχι και τόσο κοντά, ούτε και με τόσο σταθερή διάταξη:
Ας βάλουμε το ξυπνητήρι στο υγρό:
Εντάξει, τα μόρια του υγρού θα μεταδώσουν τον ήχο, αλλά οι αποστάσεις μεταξύ τους δεν είναι και τόσο κοντινές…
Αν σκεφτούμε και τα μόρια των αερίων, θα θυμηθούμε πως είναι μόρια που αγαπούν την …ανεξαρτησία τους. Ούτε πολύ κοντινές αποστάσεις (εκτός κι αν βρίσκονται σε συνθήκες αυξημένης πίεσης), ούτε ακριβής διάταξη:
Αν σκεφτούμε και τα μόρια των αερίων, θα θυμηθούμε πως είναι μόρια που αγαπούν την …ανεξαρτησία τους. Ούτε πολύ κοντινές αποστάσεις (εκτός κι αν βρίσκονται σε συνθήκες αυξημένης πίεσης), ούτε ακριβής διάταξη:
Ντριιιιιν!
Ο ήχος από το ξυπνητήρι θα ταξιδέψει, αλλά …μην ξεχνάτε και τις αποστάσεις μεταξύ των μορίων. Για να μεταδοθεί το πύκνωμα χρειάζεται πολλή…προσπάθεια και χρόνος.
Καταλαβαίνετε τώρα γιατί ο ήχος «τρέχει» πιο γρήγορα στα στερεά, λιγότερο γρήγορα στα υγρά και ακόμη λιγότερο στα αέρια;
Καταλαβαίνετε τώρα γιατί ο ήχος «τρέχει» πιο γρήγορα στα στερεά, λιγότερο γρήγορα στα υγρά και ακόμη λιγότερο στα αέρια;
(Τα παραπάνω, για τις ταχύτητες του ήχου, τα πήραμε από τον Μικρόκοσμο της τάξης!)
Δείτε την ταχύτητα του ήχου (των ηχητικών κυμάτων) μέσα από έξι γνωστά υλικά σώματα.
Δηλαδή πόσα μέτρα το δευτερόλεπτο διανύουν τα ηχητικά κύματα, όταν περνάνε μέσα από:
Εκτός από τα διαφορετικά σώματα, ο ήχος έχει διαφορετική ταχύτητα ακόμα και στο ίδιο σώμα, αν αυτό έχει διαφορετική θερμοκρασία.
Έτσι, για παράδειγμα, όταν η θερμοκρασία είναι 0 βαθμοί Κελσίου, ο ήχος ταξιδεύει με ταχύτητα 330-332 μέτρα το δευτερόλεπτο. Αν η θερμοκρασία του αέρα ανέβει στους 100 βαθμούς, ο ήχος θα ταξιδέψει με 386-388 μέτρα το δευτερόλεπτο.
Διαδραστική εφαρμογή
Γράψτε στο πλαίσιο όποια απόσταση σε μέτρα θέλετε (από 1 έως 99.999 μ.) και χτυπήστε το σφυράκι για να δείτε σε πόσο χρόνο θα την διανύσει ο ήχος, περνώντας μέσα από κάθε σώμα. ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Πείραμα - παιχνίδι 1
Για να καταλάβετε πόσο πιο γρήγορα και εύκολα διαδίδεται ο ήχος στα στερεά, κάντε το πολύ απλό πείραμα: Κρεμάστε ένα κουτάλι από έναν σπάγκο , όπως στην εικόνα. Ακουμπήστε με δύναμη την άκρη του σπάγκου στο αυτί σας (απ' έξω - δεν χρειάζεται να χώσετε το σκοινί στο αυτί σας!). Πάρτε ένα κουτάλι και χτυπήστε το κουτάλι που κρέμεται. Ο ήχος που θα ακούσετε δεν θα μοιάζει καθόλου με ήχο κουταλιών. Μάλλον με καμπάνα! (Για να καταλάβετε πόσο πιο αδυνατισμένο ακούμε τον ήχο μέσα από τον αέρα.)
|
Πείραμα - παιχνίδι 2: Φτιάξτε ένα τηλέφωνο!
Το μόνο που χρειάζεστε είναι δύο κουτάκια (π.χ. από κονσέρβες, ή και από κομμένα πλαστικά μπουκάλια, εν ανάγκη) και μερικά μέτρα σπάγκο (όσο μακριά θέλετε να κάνετε την "τηλεφωνική" γραμμή).
ΟΔΗΓΙΕΣ
Ζητάτε από κάποιον μεγάλο (ή κάντε το και μόνοι σας, ανάλογα με τους περιορισμούς πρωτοβουλίας που υπάρχουν στο σπίτι σας...) να σας ανοίξει από μία τρύπα στον πυθμένα κάθε κουτιού.
Περνάτε προσεκτικά τον σπάγκο μέσα από τις τρύπες και κάνετε από έναν κόμπο στο εσωτερικό κάθε κουτιού (δείτε στην εικόνα) , για να μην μπορεί αυτός να φύγει.
Παίρνετε εσείς το ένα κουτί. Ζητάτε από κάποιον να γίνει συνομιλητής σας και του δίνετε το δεύτερο κουτί. Πηγαίνετε και οι δύο σε μια ευθεία και στέκεστε ο ένας απέναντι από τον άλλον, με τον σπάγκο τεντωμένο. Όταν ο ένας έχει το στόμα του στο κουτί για να μιλήσει, ο άλλος έχει στο κουτί το αυτί του, και αντίστροφα.
TIPS (που λέμε και στα ελληνικά...)
1. Οι τρύπες στα κουτιά πρέπει να είναι τόσο μεγάλες όσο να χωράνε ακριβώς τον σπάγκο. Αν είναι πιο μεγάλες, πρέπει να κάνετε πιο χοντρούς κόμπους.
2. Το σκοινί πρέπει να είναι τελείως τεντωμένο, άρα πρέπει ο κάθε ένας συνομιλητής να το τραβάει με δύναμη προς τον εαυτό του. (Να κρατιέστε από κάπου καλά βέβαια, ώστε σε περίπτωση κακιάς στιγμής, να μην βρεθείτε πεσμένοι με την πλάτη στο τσιμέντο!)
Καλές συνομιλίες!
ΟΔΗΓΙΕΣ
Ζητάτε από κάποιον μεγάλο (ή κάντε το και μόνοι σας, ανάλογα με τους περιορισμούς πρωτοβουλίας που υπάρχουν στο σπίτι σας...) να σας ανοίξει από μία τρύπα στον πυθμένα κάθε κουτιού.
Περνάτε προσεκτικά τον σπάγκο μέσα από τις τρύπες και κάνετε από έναν κόμπο στο εσωτερικό κάθε κουτιού (δείτε στην εικόνα) , για να μην μπορεί αυτός να φύγει.
Παίρνετε εσείς το ένα κουτί. Ζητάτε από κάποιον να γίνει συνομιλητής σας και του δίνετε το δεύτερο κουτί. Πηγαίνετε και οι δύο σε μια ευθεία και στέκεστε ο ένας απέναντι από τον άλλον, με τον σπάγκο τεντωμένο. Όταν ο ένας έχει το στόμα του στο κουτί για να μιλήσει, ο άλλος έχει στο κουτί το αυτί του, και αντίστροφα.
TIPS (που λέμε και στα ελληνικά...)
1. Οι τρύπες στα κουτιά πρέπει να είναι τόσο μεγάλες όσο να χωράνε ακριβώς τον σπάγκο. Αν είναι πιο μεγάλες, πρέπει να κάνετε πιο χοντρούς κόμπους.
2. Το σκοινί πρέπει να είναι τελείως τεντωμένο, άρα πρέπει ο κάθε ένας συνομιλητής να το τραβάει με δύναμη προς τον εαυτό του. (Να κρατιέστε από κάπου καλά βέβαια, ώστε σε περίπτωση κακιάς στιγμής, να μην βρεθείτε πεσμένοι με την πλάτη στο τσιμέντο!)
Καλές συνομιλίες!
Αστράφτει και βροντάει!
(Γιατί δεν τα αντιλαμβανόμαστε ταυτόχρονα;)
Μήπως (λέμε...) επειδή το φως ταξιδεύει με 300.000 χμ. το δευτερόλεπτο, ενώ ο ήχος μόνο με 340 μέτρα;
Πατήστε το κουμπάκι «zap» για να ξεκινήσει η διαδικασία αστραπής – βροντής.
Στα δύο μωβ πλαίσια γράφονται: στο δεξί η απόσταση της αστραπής από εσάς και στο αριστερό ο χρόνος που απαιτείται για να ακουστεί η βροντή.
Καθορίστε πόσο μακρινή θα είναι η αστραπή από εσάς μετακινώντας (με αριστερό κλικ) την όρθια μπάρα που βρίσκεται κάτω αριστερά.
Πατήστε «mystery flash» (πιο δύσκολο!) για να υπολογίσετε εσείς πόσα μέτρα μακριά δημιουργήθηκε ο κεραυνός ή η βροντή.
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Στα δύο μωβ πλαίσια γράφονται: στο δεξί η απόσταση της αστραπής από εσάς και στο αριστερό ο χρόνος που απαιτείται για να ακουστεί η βροντή.
Καθορίστε πόσο μακρινή θα είναι η αστραπή από εσάς μετακινώντας (με αριστερό κλικ) την όρθια μπάρα που βρίσκεται κάτω αριστερά.
Πατήστε «mystery flash» (πιο δύσκολο!) για να υπολογίσετε εσείς πόσα μέτρα μακριά δημιουργήθηκε ο κεραυνός ή η βροντή.
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Στην παρακάτω εφαρμογή, το κουδούνι κουδουνίζει μέσα σ' ένα δοχείο κενό από αέρα: δεν ακούμε τίποτα. Αν ανοίξουμε την βαλβίδα Α (κλικ πάνω της), θα μπουν μόρια αέρα και θα αρχίσουμε ν' ακούμε το κουδούνισμα. Αν αφαιρέσουμε ξανά τον αέρα με την τρόμπα Β (κλικ πάνω της) θα δούμε πως ο ήχος θα σταματήσει να ακούγεται.
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Ας το δούμε και σε πραγματικές συνθήκες, σε βίντεο:
(Πηγή βίντεο: youtu.be/ce7AMJdq0Gw)
Επομένως, βλέπουμε πως:
(Γιατί, όμως;)
Το δοχείο που περιέχει το ρολόι (παραπάνω πείραμα) δεν περιέχει αέρα. Οπότε δεν έχει μέσα του μόρια. Καθόλου. Δηλαδή είναι κενό.
(Για την ακρίβεια, δεν είναι εύκολο να βγάλουμε όλα τα μόρια του αέρα από μέσα, αλλά αυτά που μένουν είναι τόσο λίγα και τόσο αραιά μεταξύ τους, που πρακτικά είναι σαν να μην υπάρχουν.)
Ίδια περίπτωση έχουμε και στο διάστημα: δεν περιέχει αέρα. Είναι κενό. Ούτε αέρια, ούτε μόρια, ούτε τίποτα.
(Για την ακρίβεια, κι αυτό έχει διάφορα μόρια, αλλά είναι τόσο αραιά μεταξύ τους, που στην ουσία είναι σαν να μην υπάρχουν.
Άρα, αφού δεν υπάρχουν μόρια, ποιος θα μεταδώσει την ταλάντωση της ηχητικής πηγής;
ΚΑΝΕΝΑΣ!
Άρα, αφού δεν υπάρχουν μόρια, ποιος θα μεταδώσει την ταλάντωση της ηχητικής πηγής;
ΚΑΝΕΝΑΣ!
Επομένως, όσο και να χτυπάει το ξυπνητήρι μέσα στο κενό από αέρα δοχείο, κανείς δεν θα το ακούσει, αφού δεν υπάρχει κανένα μόριο αέρα για να ταλαντωθεί, ώστε να φτάσει η ταλάντωση στ' αυτιά μας και να το ακούσουμε (το πώς, σε επόμενο μάθημα, για το αυτί!).
Με την ίδια λογική, όταν είμαστε στο διάστημα και έχουμε βγει για διαστημικό περίπατο με κάποιον φίλο μας, όσο και να μιλάει, ή να φωνάζει, όσο θόρυβο και να κάνει, εμείς θα ακούμε μόνο τους κτύπους της καρδιάς μας!
Το φράγμα του ήχου - Τα υπερηχητικά αεροπλάνα
Τι θα γίνει, αν δημιουργήσουμε κάτι αντίστοιχο με τον ήχο; Αν, δηλαδή, φτιάξουμε ένα σώμα που να τρέχει πιο γρήγορα από τον ήχο του; (Από τον ήχο που παράγει;)
Μα... τότε θα έχουμε φτιάξει το υπερηχητικό αεροπλάνο!
(Πηγή βίντεο: youtu.be/4BOLN2akROk)
Όταν ένα αεροσκάφος ξεπερνά την ταχύτητα του ήχου, στιγμιαία ακούγεται ένας πολύ δυνατός θόρυβος - σαν έκρηξη.
Τι ακριβώς γίνεται τότε; Τι θόρυβος είναι αυτός; Πώς μεταφέρονται τα ηχητικά κύματά του;
Ας τα εξηγήσουμε με την σειρά...
Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και στα αεροπλάνα. Όχι σε όλα· στα πολεμικά, που πετάνε πολύ γρήγορα.
Αυτά, λοιπόν, καθώς πετούν με μεγάλη ταχύτητα, "στριμώχνουν" το μπροστινό μέρος των ηχητικών κυμάτων πολύ περισσότερο απ' όσο τα "στριμώχνει" το αυτοκίνητο. Ας υποθέσουμε πως ο πιλότος πατάει περισσότερο γκάζι, και αρχίζει να πετάει πιο γρήγορα από 1220 χμ. την ώρα (τόσο περίπου είναι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα - και λέμε περίπου γιατί αυτή μεγαλώνει ή μικραίνει ανάλογα με την θερμοκρασία ή την πίεση της ατμόσφαιρας). Τότε, όταν περάσει αυτή την ταχύτητα, το αεροπλάνο θα αρχίσει να πετά γρηγορότερα από τον ήχο. Άρα θα "στριμώχνει" τα ηχητικά κύματα πίσω του. Όλο και περισσότερα κύματα. Όλο και πιο πολύ. Μέχρι που κάποια στιγμή, από την πολλή πίεση θα "σκάσουν". Και θ' ακουστεί ένα πολύ δυνατό μπαμ! Και θα μας τρομάξει, αν κοιμόμαστε. Και θα μας σπάσει και τα τζάμια, αν πετάει χαμηλά. Από το ωστικό κύμα. Έτσι λέγεται. |
Αυτό το μπαμ γίνεται, διότι το αεροπλάνο σπάει (που λέει ο λόγος...) το φράγμα του ήχου.
Σαν να υπάρχει δηλαδή ένα ηχητικό φράγμα στον αέρα κι άμα το αεροπλάνο πετάξει γρηγορότερα από τα ~1220 χμ/ώρα θα το σπάσει.
Εμείς, στο έδαφος, αν ο πιλότος σπάσει το φράγμα του ήχου πάνω από τα κεφάλια μας, θα ακούσουμε έναν ξαφνικό και εκκωφαντικό θόρυβο (τον ακούσατε στο παραπάνω βίντεο).
Αν ο πιλότος έχει ήδη σπάσει το φράγμα του ήχου από πιο πριν, εμείς απλώς θα βλέπουμε το αεροπλάνο να μας πλησιάζει και να περνάει από πάνω μας, αλλά χωρίς τον παραμικρό θόρυβο (αφού πετά πιο γρήγορα από τον ήχο!). Αφού μας περάσει, τότε θα αρχίσουμε να ακούμε τον θόρυβο της μηχανής του.
Όταν πραγματοποιείται το σπάσιμο του φράγματος του ήχου, εμφανίζεται ένα ασυνήθιστο σύννεφο. Δείτε το στις παρακάτω εικόνες:
Η αιτία για αυτό το σύννεφο πρέπει να είναι πως πραγματοποιείται πτώση της πίεσης του αέρα, αυτός συμπυκνώνεται, και έτσι σχηματίζει σταγονίδια νερού.
Αν καταλάβατε την εξήγηση του φράγματος του ήχου, προσπεράστε το παρακάτω βίντεο. Αλλιώς δείτε το (είναι στα αγγλικά και η βασική εξήγηση από το 1:18 ως το 3:30).
Αν καταλάβατε την εξήγηση του φράγματος του ήχου, προσπεράστε το παρακάτω βίντεο. Αλλιώς δείτε το (είναι στα αγγλικά και η βασική εξήγηση από το 1:18 ως το 3:30).
(Πηγή βίντεο: youtu.be/JO4_VHM69oI)
Και στα αγγλικά!
Για όποιον θέλει να κάνει εξάσκηση στα αγγλικά του...