mit hall a víz alatt?

key Concepts
Physics
Sound
Waves
Biology

Bevezetés
hallottál már a víz alatti zajokat? A hang másképp halad a vízben, mint a levegőben. Ha többet szeretne megtudni, próbálja meg saját víz alatti zajokat készíteni-figyelmesen hallgatni.

háttér
A hang rezgések által létrehozott hullám. Ezek a rezgések egyre kevésbé sűrűn csomagolt részecskék területeit hozzák létre. Tehát a hangnak szüksége van egy közegre az utazáshoz, például levegőre, vízre vagy akár szilárd anyagokra.,

A hanghullámok sűrűbb anyagokban gyorsabban haladnak, mert a szomszédos részecskék könnyebben ütköznek egymásba. Vegyük például a vizet. Körülbelül 800-szor több részecske van egy üveg vízben, mint ugyanabban a levegővel töltött palackban. Így a hanghullámok sokkal gyorsabban haladnak vízben, mint a levegőben. Édesvízben szobahőmérsékleten például a hang körülbelül 4,3-szor gyorsabban halad, mint a levegőben ugyanazon a hőmérsékleten.

a levegőn áthaladó hang hamarosan kevésbé hangos lesz, amikor távolabb kerül a forrástól., Ennek oka az, hogy a hullámok energiája gyorsan elveszik az út mentén. A hang hosszabb ideig tartja energiáját a vízen való utazás során, mert a részecskék jobban hordozhatják a hanghullámokat. Az óceánban például egy púpos bálna hangja több ezer mérföldet tehet!

A Víz alatti hanghullámok gyorsabb ütemben érnek el minket, és az intenzitásuk hosszabb ideig tartása úgy tűnik, hogy hangosabbnak kell látnunk ezeket a hangokat, amikor víz alatt is vagyunk. Az emberi fül azonban úgy fejlődött ki, hogy hangot halljon a levegőben, és nem olyan hasznos, ha vízbe merül., A fejünk tele van vízzel teli szövetekkel, és képes hanghullámokat továbbítani, amikor víz alatt vagyunk. Amikor ez megtörténik, a rezgések megkerülik a dobhártyát, a fül azon részét, amely úgy fejlődött ki, hogy hanghullámokat vegyen fel a levegőben.

A hang két különböző médium, például a víz felszíne közötti határokkal is kölcsönhatásba lép. Ez a határ a víz és a levegő között, például, tükrözi szinte minden hangot vissza a vízbe. Hogyan befolyásolják ezek a dinamikák, hogyan érzékeljük a víz alatti hangokat? Próbálja ki a tevékenységet, hogy megtudja!,/li>

Készítmény

• Töltse fel a kádat langyos vízzel—vagy a fej a medence—hozd a segítő, illetve egyéb anyagok.,

eljárás

• kérje meg segítőjét, hogy kattintson egy rozsdamentes acél edényre a másik ellen. Figyelj. Hogyan írná le a hangot?
• egy pillanat alatt a segítője egy edényre kattint a másik víz alatt. Gondolod, hogy ugyanazt a hangot fogod hallani?
• kérje meg segítőjét, hogy kattintson az egyik edényre a másik víz alatt. Figyelj. Úgy tűnik, hogy a hang hangosabb vagy lágyabb? Mit hallasz más módon is?
• merítsen egy fület a vízbe. Kérje meg segítőjét, hogy kattintson az egyik edényre a másik víz alatt. Figyelj., Hogyan írná le ezt a hangot?
• kérje meg segítőjét, hogy kattintson az egyik edényre a másikkal szemben a víz alatt, nem sokkal a fej merítése után. Vegyen mély lélegzetet, csukja be a szemét, merítse teljesen a fejét, vagy annyira, amennyire kényelmesen érzi magát. Hallgassa meg, miközben tartja a lélegzetét a víz alatt (jöjjön fel a levegőre, amikor szüksége van rá!). Úgy tűnik, hogy a hang hangosabb vagy lágyabb? Úgy tűnik, hogy más módon különbözik?
• ismételje meg ezt a sorozatot, de a segítője két műanyag edényt használjon egymás ellen.,
• ismételje meg újra a sorozatot,de ezúttal hallgasson egy kis labdát a vízbe. Megváltozik-e a vízbe eső labda hangja, amikor a víz felett vagy alatt hallgat? Megváltozik-e ennek a hangnak a felfogása? Miért történne ez?
• szerepek váltása. Hallgassa meg a segítőjét, miközben hangot ad.
• beszélje meg az összegyűjtött eredményeket. Megjelennek a minták? Meg tudod állapítani valamit arról, hogy az emberek hogyan érzékelik a hangokat, amikor vízbe merülnek?,
• Extra: teszt több típusú hangok: puha, valamint hangos hangok, magas, valamint alacsony hangú hangok. Találsz még mintákat?
• Extra: annak kivizsgálásához, hogy mi veszi fel a hanghullámot, amikor elmerül, ujjaival zárja be a fülét, vagy fülhallgatót használjon a fej elmerülésekor. Hogyan változik a hang, amikor bezárja a hallójáratot a víz alatt? Ugyanez történik, ha bezárja a hallójáratot, amikor víz felett van? Ha nem, miért lenne ez más?
• Extra: menj a medencébe, és hallgasd meg a vízbe ugró valaki hangját., Hasonlítsa össze a hang észlelését, amikor víz alá merül, amikor a feje a víz felett van. Hogyan változik az észlelésed? Csukd be a szemed. Meg tudja mondani, hol ugrott a vízbe, amikor elmerült? Meg tudja mondani, mikor van a feje a víz felett?
• Extra: kutatási óceán hangok és az emberi tevékenység által okozott hangok hogyan hatnak a vízi állatokra.

megfigyelések és eredmények
lágyabb volt a hang, amikor víz alatt jött létre, és a víz felett hallgatott? Tompán hangzott, amikor csak a füled volt elmerülve?, Teljesebb volt, amikor elmerült a fejed?

A hang gyorsabban halad a vízben a levegőhöz képest, mivel a vízrészecskék sűrűbben vannak csomagolva. Így a hanghullámok által szállított energiát gyorsabban szállítják. Ennek hangosabbnak kell lennie. Valószínűleg lágyabbnak érezte, amikor nem merült el, azonban, mert a vízfelület majdnem olyan, mint egy tükör a létrehozott hanghoz. A hang valószínűleg szinte teljesen visszaverődött a vízbe, amint elérte a felületet.

amikor csak a fülét merítette, a hang valószínűleg még mindig elfojtott volt., Ez azért történik, mert az emberi fül nem jó a hang felvételében a vízben—végül is úgy alakult ki, hogy hangot vegyen fel a levegőben.

amikor elmerült a fejed, a hang valószínűleg teljesebbnek hangzott. Ennek oka az, hogy a fejünk sok vizet tartalmaz, ami lehetővé teszi a szövet számára, hogy víz alatti hangot vegyen fel—anélkül, hogy a dobhártyára támaszkodna. Azt is megmagyarázza, hogy miért zárja be a hallójáratot szinte nincs különbség a hang felveszi, miközben a víz alatt.

Ha megpróbálta észlelni, hogy honnan származik a hang, amikor elmerült,akkor valószínűleg nehéz volt., Az agyunk a hangosság és a hang időzítésének különbségét használja fel, amit az egyes fülek érzékelnek, hogy rájöjjenek, honnan jött a hang. Mivel a hang gyorsabban halad a víz alatt, és mivel az egész fejével felveszi a hangot, amikor elmerül, az agy elveszíti azokat a jeleket, amelyek általában segítenek meghatározni, honnan származik a hang.

tovább a felfedezéshez
A hang felfedezése a tengerben, a Rhode Island-i Egyetemen és a belső Űrközpontban
hallanak hangokat a világűrben?,, from Science Buddies
Talk through a String Telephone, from Scientific American
Sound Lokalization, from Science Buddies
Ears: Do Their Design, Size and Shape Matter?, a Scientific American
STEM tevékenységek gyerekeknek, a Science Buddies

Ez a tevékenység hozta neked együttműködve Science Buddies