Hva Gjør Du Høre under vann?

sentrale Begreper
Fysikk
Lyd
Bølger
Biologi

Innledning
Har du noen gang lyttet til lyder under vann? Lyd reiser annerledes i vann enn i luft. For å lære mer, kan du prøve å lage din egen undervanns støy—og lytte nøye.

Bakgrunn
Lyd er en bølge som er opprettet av vibrasjoner. Disse vibrasjonene opprette områder av mer og mindre tett pakket partikler. Så trenger av lyd, et medium for å reise, for eksempel luft -, vann—eller faste stoffer.,

lydbølger reise raskere i tyngre stoffer fordi nærliggende partikler vil lettere borti hverandre. Ta med vann, for eksempel. Det er ca 800 ganger mer partikler i en flaske vann enn det er i samme flaske fylt med luft. Dermed lydbølger reise mye raskere i vann enn i luft. I ferskvann i romtemperatur, for eksempel lyd-reiser ca 4.3 ganger raskere enn det gjør i luft ved samme temperatur.

Lyd reiser gjennom luften snart blir mindre høyt som du kommer lenger vekk fra kilden., Dette er fordi bølgene » energi raskt blir borte underveis. Lyd som holder energien sin lenger når du reiser gjennom vann fordi partiklene kan bære lydbølger bedre. I havet, for eksempel lyden av en knølhval kan reise tusenvis av kilometer!

under vann lydbølger for å nå oss i et raskere tempo, og det er å holde intensiteten lenger virker som de skal gjøre oss oppfatter de lydene som er høyere når vi er også under vann. Det menneskelige øret, men utviklet seg til å høre lyd i luft, og er ikke så nyttig når nedsenket i vann., Vårt hode i seg selv er full av vev som inneholder vann og kan overføre lyd bølger når vi er under vann. Når dette skjer, vibrasjoner bypass trommehinnen, den delen av øret som utviklet seg til å plukke opp lydbølger i luft.

Lyd samhandler også med grensene mellom to forskjellige medier, som overflaten av vannet. Denne grensen mellom vann og luft, for eksempel reflekterer nesten alle lyder tilbake i vannet. Hvordan skal alle disse dynamics påvirke hvordan vi oppfatter lyder under vann? Prøv aktivitet for å finne ut!,/li>

Forberedelse

• Fyll badekar med lunkent vann—eller hodet til basseng—og bringe din hjelper og andre materialer.,

Prosedyre

• Spør din hjelper til å klikke en rustfritt stål redskap mot en annen. Lytte. Hvordan vil du beskrive lyden?
• I et øyeblikk, din hjelper vil deretter ett redskap mot hverandre under vann. Tror du at du vil høre den samme lyden?
• Spør din hjelper til å klikke en redskap mot hverandre under vann. Lytte. Gjør lyden ser ut til å være høyere eller lavere? Er det du hører forskjellige på andre måter også?
• Senk ett øre i vannet. Spør din hjelper til å klikke en redskap mot hverandre under vann. Lytte., Hvordan vil du beskrive denne lyden?
• Spør din hjelper til å klikke en redskap mot andre undersjøiske snart etter at du dukke hodet. Ta et dypt pust, lukk øynene dine og senk hodet helt eller så mye som du føler deg komfortabel med å gjøre. Lytt mens du holder pusten under vann (komme opp for luft når du trenger det!). Gjør lyden ser ut til å være høyere eller lavere? Ikke så ut til å være forskjellige på andre måter?
• Gjenta denne sekvensen, men har hjelperen din bruk to plast bestikk stanger mot hverandre i stedet.,
• Gjenta sekvensen igjen, men denne gangen lytte til en liten ball som blir sluppet i vannet. Gjør lyden av en ball faller ned i vannet endres når du lytter over eller under vann? Har din oppfatning av denne lyden endre? Hvorfor skulle dette skje?
• Bytt roller. Har din hjelper lytte mens du lager lyder.
• Diskutere de funn du har samlet inn. Gjøre mønstre dukker opp? Kan du konkludere noe om hvordan mennesker oppfatter lyder når nedsenket i vann?,
• Ekstra: Test med flere typer lyder: myk, så vel som høye lyder, høy – så vel som lav-pitched lyd. Kan du finne flere mønstre?
• Ekstra: for Å undersøke hva som plukker opp lyd bølge når du er under vann, og bruk fingrene til å lukke ørene eller bruke ørepropper når neddykking hodet. Hvordan blir lyden endres når du i nærheten av øret under vann? Gjør det samme skje når du i nærheten av øret når du er over vann? Hvis ikke, hvorfor skulle dette være annerledes?
• Ekstra: Gå til svømmebasseng og lytte til lyden av noen hoppet i vannet., Sammenlign din oppfatning av lyd når du er nedsenket med når hodet er over vannet. Hvordan har din oppfatning endre? Lukk øynene. Kan du fortelle hvor personen hoppet i vannet når nedsenket? Kan du fortelle når du har hodet over vannet?
• Ekstra: Forskning ocean sounds og hvordan lyder forårsaket av menneskelig aktivitet påvirker akvatiske dyr.

Observasjoner og Resultater
Var lyden mykere når det ble opprettet under vann, og du lyttet over vannet? Gjorde det høres lite når du bare hadde øret under vann?, Var det bedre når du hadde hodet under vann?

Lyd reiser raskere i vann sammenlignet med air fordi vann partikler er pakket i mer tett. Dermed energi lydbølger bære transporteres raskere. Dette bør gjøre lyden vises høyere. Du sannsynligvis oppfattet det som mykere når du ikke var neddykket, men fordi vannet er nesten som et speil for den lyden du opprettet. Lyden mest sannsynlig nesten helt reflektert tilbake i vannet så snart det nådde overflaten.

Når du nedsenket bare øret, lyd trolig fortsatt dukket opp dempet., Dette skjer fordi det menneskelige øret er ikke god på å plukke opp lyd i vann—tross alt, det utviklet seg til å plukke opp lyd i luft.

Når du senket hodet, lyd sannsynligvis hørtes fyldigere. Det er fordi hodet vårt inneholder mye vann, noe som gjør at vevet til å plukke opp lyd under vann—uten å stole på trommehinnen. Det forklarer også hvorfor lukke øret gjør nesten ingen forskjell i lyden du plukke opp mens du er under vann.

Hvis du har prøvd å oppdage hvor lyden kom fra når nedsenket, har du sannsynligvis hatt en vanskelig tid., Hjernen vår bruker forskjellen i lydstyrke og timing av lyd oppdaget av hvert øre som et holdepunkt for å antyde hvor lyden kom fra. Fordi lyden reiser raskere under vann, og fordi du plukke opp lyd med hele hodet når du er nedsenket, hjernen mister de signaler som normalt hjelpe deg å finne ut hvor lyden kommer fra.

Mer å Utforske
Oppdagelsen av Lyd i Havet, fra University of Rhode Island og Inner Space Center
Du Kan Høre Lyder i Verdensrommet?, fra Vitenskap Kamerater
Snakke gjennom en Streng Telefon, fra Scientific American
Lyd Lokalisering, fra Vitenskap Kamerater
Ører: Gjøre Sitt Design, Størrelse og Form Saken? fra Scientific American
STAMMEN Aktiviteter for Barn, fra Vitenskap Kamerater

Denne aktiviteten er brakt til deg i samarbeid med Vitenskap Kamerater