mitä kuulet veden alla?

Keskeiset Käsitteet
Fysiikka
Ääntä
Aallot
Biologia

Käyttöönotto
oletko koskaan kuunnellut ääniä veden alla? Ääni kulkee vedessä eri tavalla kuin ilmassa. Jos haluat oppia lisää, kokeile tehdä omia vedenalaisia ääniä-ja kuunnella tarkasti.

Tausta
ääni on värähtelyjen luoma Aalto. Nämä värähtelyt luovat alueita, joissa on enemmän ja vähemmän tiheään pakkautuneita hiukkasia. Ääni tarvitsee siis kulkuvälineen, kuten ilman, veden—tai jopa kiintoaineen.,

ääniaallot kulkevat nopeammin tiheämpiä aineita, koska naapurimaiden hiukkasia helpommin törmätä toisiinsa. Otetaan esimerkiksi vettä. Vesipullossa on noin 800 kertaa enemmän hiukkasia kuin samassa ilmalla täytetyssä pullossa. Näin ääniaallot kulkevat vedessä paljon nopeammin kuin ilmassa. Esimerkiksi huoneenlämmössä makeassa vedessä ääni kulkee noin 4,3 kertaa nopeammin kuin samassa lämpötilassa ilmassa.

ilmassa kulkeva ääni muuttuu pian vähemmän äänekkääksi, kun pääsee kauemmas lähteestä., Tämä johtuu siitä, että aaltojen energia eksyy nopeasti matkan varrella. Ääni pitää energiansa pidempään veden läpi kulkiessaan, koska hiukkaset pystyvät kantamaan ääniaaltoja paremmin. Esimerkiksi meressä ryhävalaan ääni voi kulkea tuhansia kilometrejä!

Vedenalainen ääni aallot saavuttaa meitä nopeammin ja pitää niiden intensiteetti enää tunnu siltä, että he pitäisi tehdä meistä näkevät ne äänet kovempaa, kun olemme myös veden alla. Ihmiskorva kehittyi kuitenkin kuulemaan ääntä ilmassa,eikä se ole yhtä hyödyllinen veden alla., Pää itsessään on täynnä kudoksia, jotka sisältävät vettä ja voivat lähettää ääniaaltoja, kun olemme veden alla. Kun tämä tapahtuu, tärinä ohittaa tärykalvon, korvan osan, joka kehittyi poimimaan ääniaaltoja ilmassa.

ääni vaikuttaa myös kahden eri Meedian, kuten veden pinnan, välisiin rajoihin. Esimerkiksi tämä veden ja ilman raja heijastaa lähes kaikki äänet takaisin veteen. Miten kaikki nämä dynamiikat vaikuttavat siihen, miten havaitsemme vedenalaiset äänet? Kokeile toimintaa selvittää!,/li>

Valmistelu

• Täytä amme haalealla vedellä—tai pää—allas-ja tuo helper ja muita materiaaleja.,

Menettely

• Kysy auttaja valitse yksi ruostumaton teräs astia toista vastaan. Kuunte. Miten kuvailisit ääntä?
• hetken päästä auttajasi napsauttaa yhden utensiilin toista vedenalaista vastaan. Luuletko kuulevasi saman äänen?
• pyydä auttajaa klikkaamaan yhtä utensiilia toista vedenalaista vastaan. Kuunte. Vaikuttaako ääni kovemmalta vai pehmeämmältä? Onko kuulemasi erilainen muillakin tavoin?
• upota yksi korva veteen. Pyydä auttajaa klikkaamaan yhtä utensiilia toista vedenalaista vastaan. Kuunte., Miten kuvailisit tätä ääntä?
• pyydä auttajaa klikkaamaan yhtä utensiilia toista vedenalaista vastaan pian sen jälkeen, kun olet upottanut pääsi. Hengitä syvään, sulje silmäsi ja upota pääsi kokonaan tai niin paljon kuin tunnet olosi mukavaksi. Kuuntele, kun pidät hengitystäsi veden alla (tule ylös ilmaan, kun sinun täytyy!). Vaikuttaako ääni kovemmalta vai pehmeämmältä? Näyttääkö se erilaiselta muilla tavoin?
• Toista tämä sarja, mutta pyydä auttajaa käyttämään sen sijaan kahta muoviastiaa, jotka paukuttavat toisiaan vasten.,
• toista sekvenssi uudelleen, mutta kuuntele tällä kertaa veteen pudotettu pieni pallo. Muuttuuko veteen putoavan pallon ääni, Kun kuuntelee veden ylä-tai alapuolella? Muuttuuko käsityksesi tästä äänestä? Miksi näin kävisi?
• vaihtavat rooleja. Käske auttajasi kuunnella, kun teet ääniä.
• Keskustele keräämistäsi havainnoista. Näyttävätkö kuviot? Voitko päätellä jotain siitä, miten ihmiset havaitsevat ääniä veden alla?,
• Extra: testaa useammalla äänityypillä: pehmeä sekä kovaääninen, Korkea – sekä matalaääninen. Löydätkö lisää kuvioita?
• Extra: tutkia, mitä poimii äänen aalto, kun olet veden alla, sormilla lähellä korvia tai käyttää nappikuulokkeet, kun upottamalla pää. Miten ääni muuttuu, kun suljet korvakäytävän veden alla? Tapahtuuko sama, kun suljet korvakäytävän veden yläpuolella? Jos ei, miksi tämä olisi erilaista?
• Extra: mene uimahalliin ja kuuntele jonkun veteen hyppäävän ääni., Vertaa käsitystäsi äänestä, kun olet veden alla, siihen, milloin pääsi on veden yläpuolella. Miten käsityksesi muuttuu? Sulje silmäsi. Osaatko sanoa, missä ihminen hyppäsi veteen upotessaan? Osaatko sanoa, milloin pää on veden yläpuolella?
• Extra: Research ocean sounds and how sounds caused by human activity impact aquatic animals.

Havainnot ja Tulokset
Oli ääni pehmeämpi, kun se oli luotu veden alla ja kuunteli veden yläpuolella? Kuulostiko vaimealta, kun vain korva oli uponnut?, Oliko se täyteläisempää, kun pää oli upoksissa?

ääni kulkee vedessä nopeammin kuin ilmassa, koska vesihiukkaset pakkautuvat tiheämmin. Näin ääniaaltojen kantama energia kulkeutuu nopeammin. Tämän pitäisi saada ääni näyttämään kovemmalta. Olet luultavasti koetaan, sitä pehmeämpi, kun olit ei veden, kuitenkin, koska veden pinta on melkein kuin peili äänen luomasi. Ääni heijastui todennäköisesti lähes kokonaan takaisin veteen heti, kun se pääsi pinnalle.

kun upotit vain korvaasi, ääni kaiketi vaikutti yhä vaimealta., Tämä johtuu siitä, että ihmisen korva ei ole hyvä poimia ääntä vedessä-loppujen lopuksi se kehittynyt poimia ääntä ilmassa.

kun upotit pääsi, ääni kuulosti luultavasti täyteläisemmältä. Tämä johtuu siitä, että pään sisällä on paljon vettä, jonka avulla kudos voi poimia vedenalaisen äänen-luottamatta tärykalvoon. Se selittää myös, miksi korvakäytävän sulkeminen ei juuri muuta ääntä, jonka poimit veden alla.

Jos yritti havaita, mistä ääni tuli upotessa, oli luultavasti vaikeaa., Aivomme käyttävät jokaisen korvan havaitseman äänen äänekkyyden ja ajoituksen eroa vihjeenä siitä, mistä ääni tuli. Koska ääni kulkee nopeammin veden alla ja, koska voit poimia ääntä kanssa koko pään, kun olet veden alla, aivot menettää vihjeitä, jotka normaalisti auttaa sinua selvittämään, mistä ääni on lähtöisin.

Tutkia
Löytö Ääni Meressä, University of Rhode Island ja Inner Space Center
Voit Kuulla Ääniä Avaruudessa?,, Tieteen Ystävät
Puhua läpi String Puhelin, Tieteellisen Amerikan
Ääni Lokalisointi, Tieteen Ystävät
Korvat: Tee Niiden Suunnittelu, Koko ja Muoto Väliä? vuodesta Scientific American
VARSI Toimintaa Lapsille, Tieteen Kaverit

Tämä toiminta tuonut sinulle yhteistyössä Tiede-Kaverit