hvad hører du under vandet?

nøglebegreber
Fysik
lyd
bølger
Biologi

introduktion
har du nogensinde lyttet til lyde under vand? Lyden bevæger sig anderledes i vandet end i luften. Hvis du vil vide mere, kan du prøve at lave dine egne undervandslyde—og lytte omhyggeligt.

baggrund
lyd er en bølge skabt af vibrationer. Disse vibrationer skaber områder med mere og mindre tætpakkede partikler. Så lyd har brug for et medium at rejse, såsom luft, vand—eller endda faste stoffer.,

lydbølger rejser hurtigere i tættere stoffer, fordi nærliggende partikler lettere vil støde ind i hinanden. Tag for eksempel vand. Der er omkring 800 gange flere partikler i en flaske vand, end der er i den samme flaske fyldt med luft. Således rejser lydbølger meget hurtigere i vand, end de gør i luften. I ferskvand ved stuetemperatur, for eksempel, lyd bevæger sig omkring 4,3 gange hurtigere end det gør i luft ved samme temperatur.

lyd, der rejser gennem luften, bliver snart mindre højt, når du kommer længere væk fra kilden., Dette skyldes, at bølgernes energi hurtigt går tabt undervejs. Lyd holder sin energi længere, når man rejser gennem vand, fordi partiklerne kan bære lydbølgerne bedre. I havet kan for eksempel lyden af en pukkelhval rejse tusinder af miles!Undervandslydbølger, der når os i et hurtigere tempo og holder deres intensitet længere, ser ud til, at de burde få os til at opfatte disse lyde som højere, når vi også er under vand. Det menneskelige øre udviklede sig imidlertid til at høre lyd i luften og er ikke så nyttigt, når det er nedsænket i vand., Vores hoved selv er fuld af væv, der indeholder vand og kan overføre lydbølger, når vi er under vand. Når dette sker, omgår vibrationerne trommehinden, den del af øret, der udviklede sig til at hente lydbølger i luften.

lyd interagerer også med grænser mellem to forskellige medier, såsom vandoverfladen. Denne grænse mellem vand og luft afspejler for eksempel næsten alle lyde tilbage i vandet. Hvordan vil alle disse dynamikker påvirke, hvordan vi opfatter undervandslyde? Prøv aktiviteten for at finde ud af det!,/li>

Forberedelse

• Fyld badekarret med lunkent vand—eller gå ned til pool—og bringe din hjælper og andre materialer.,

Procedure

• Bed din Hjælper om at klikke på et rustfrit stålredskab mod et andet. Lytte. Hvordan vil du beskrive lyden?
• om et øjeblik vil din hjælper klikke på det ene redskab mod det andet under vandet. Tror du, du vil høre den samme lyd?
• Bed din Hjælper om at klikke på det ene redskab mod det andet under vandet. Lytte. Synes lyden at være højere eller blødere? Er det, du hører anderledes på andre måder, også?
• nedsænk det ene øre i vandet. Bed din Hjælper om at klikke på det ene redskab mod det andet under vandet. Lytte., Hvordan vil du beskrive denne lyd?
• Bed din Hjælper om at klikke på det ene redskab mod det andet under vandet, kort efter at du har nedsænket dit hoved. Tag en dyb indånding, luk øjnene og sænk hovedet helt eller så meget som du har det godt med at gøre. Lyt mens du holder vejret under vandet (kom op for luft, når du har brug for det!). Synes lyden at være højere eller blødere? Ser det ud til at være anderledes på andre måder?
• Gentag denne sekvens, men lad din hjælper bruge to plastikredskaber, der slår mod hinanden i stedet.,
• gentag sekvensen igen, men denne gang lytte til en lille bold bliver droppet i vandet. Ændrer lyden af en bold, der falder i vandet, når du lytter over eller under vand? Ændrer din opfattelse af denne lyd? Hvorfor skulle det ske?
• skift roller. Få din hjælper til at lytte, mens du laver lydene.
• Diskuter de Fund, du har samlet. Vises mønstre? Kan du konkludere noget om, hvordan mennesker opfatter lyde, når de er nedsænket i vand?,
• ekstra: Test med flere typer lyde: bløde såvel som høje lyde, høje såvel som lave lyde. Kan du finde flere mønstre?
• ekstra: for at undersøge, hvad der opfanger lydbølgen, når du er nedsænket, skal du bruge fingrene til at lukke ørerne eller bruge ørepropper, når du nedsænker dit hoved. Hvordan ændres lyden, når du lukker din øregang under vandet? Sker det samme, når du lukker din øregang, når du er over vand? Hvis ikke, hvorfor ville det være anderledes?
• ekstra: gå til S .immingpoolen og lyt til lyden af nogen, der hopper i vandet., Sammenlign din opfattelse af lyden, når du er nedsænket med, når dit hoved er over vandet. Hvordan ændrer din opfattelse? Luk øjnene. Kan du fortælle, hvor personen sprang i vandet, når han blev nedsænket? Kan du se, hvornår du har hovedet over vandet?
• ekstra: forskning ocean lyde og hvordan lyde forårsaget af menneskelig aktivitet indvirkning akvatiske dyr.

observationer og resultater
var lyden blødere, da den blev oprettet under vandet, og du lyttede over vandet? Lød det dæmpet, da du kun havde dit øre nedsænket?, Var det fyldigere, da du havde dit hoved nedsænket?

lyd bevæger sig hurtigere i vand sammenlignet med luft, fordi vandpartikler pakkes tættere. Således transporteres den energi, lydbølgerne bærer, hurtigere. Dette skulle få lyden til at virke højere. Du opfattede det sandsynligvis som blødere, når du ikke var nedsænket, fordi vandoverfladen næsten er som et spejl for den lyd, du oprettede. Lyden reflekterede sandsynligvis næsten fuldstændigt tilbage i vandet, så snart den nåede overfladen.

Når du kun nedsænkede dit øre, syntes lyden sandsynligvis stadig dæmpet., Dette sker, fordi det menneskelige øre ikke er godt til at hente lyd i vand—når alt kommer til alt udviklede det sig til at hente lyd i luften.

Når du nedsænkede dit hoved, lød lyden sandsynligvis fyldigere. Det skyldes, at vores hoved indeholder meget vand, som gør det muligt for vævet at hente undervandslyd—uden at stole på trommehinden. Det forklarer også, hvorfor lukning af din øregang næsten ikke gør nogen forskel i den lyd, du henter, mens du er under vand.

Hvis du forsøgte at opdage, hvor lyden kom fra, da den blev nedsænket, havde du sandsynligvis en hård tid., Vores hjerne bruger forskellen i lydstyrke og timing af lyden opdaget af hvert øre som et fingerpeg om at udlede, hvor lyden kom fra. Fordi lyden bevæger sig hurtigere under vandet, og fordi du opfanger lyd med hele dit hoved, når du er nedsænket, mister din hjerne de signaler, der normalt hjælper dig med at bestemme, hvor lyden kommer fra.

Mere at Udforske
Registrering af Lyd i Havet, fra University of Rhode Island og Inner Space Center
Du Kan Høre Lyde i det Ydre Rum?,, fra Science Buddies
tal gennem en streng telefon, fra Scientific American
lyd lokalisering, fra Science Buddies
ører: gør deres Design, størrelse og form noget? fra Scientific American
STEM Aktiviteter for Børn, fra Videnskab Venner

Denne aktivitet bragt til dig i samarbejde med Science Venner