The Study of Physical Properties of Sounds og hvordan de reiser gjennom luften

Fysikk er det vitenskapelige felt som utforsker de fysiske egenskapene til lyd og hvorfor lydbølger oppfører seg som de gjør. Lyder oppstår i bølger, som samhandler annerledes med forskjellige områder. Lyd er preget av det hastighet, frekvens og lydstyrke. Størrelsen på objektet og sammensetning avgjør om lydbølger kan gå gjennom den eller spretter av det.

Medium

Lydbølger er oftest beskrevet som reiser gjennom luften, men kan også reise gjennom væsker og faste stoffer. Lyden beveger seg gjennom vannmasser på en lignende måte som luft, men kan raskt avta etter hvert som det beveger seg gjennom faststoffer. Stoffet som høres reiser gjennom kalles "middels". Kjennetegn på mediet ha en dramatisk effekt på lydens frekvens, hastighet og loudness. For eksempel kan lyden av jordskorpen snapping reise på en høy hastighet gjennom havet, produsere en svært høy lyd, men kan bli hindret i både fart og loudness som det reiser gjennom et fjell.

Lydens hastighet

En annen faktor som påvirker lydens egenskaper er den temperaturen i mediet. Lydens hastighet er uttrykt matematisk ved ligningen v = 331.5m / s + 0.6T, hvor "v" er lydhastigheten målt i meter per sekund og "T" er den temperaturen i mediet målt i grader Celsius. Temperaturen i det medium gjennom hvilket lyden beveger seg gjennom spiller en betydelig rolle på lydens hastighet. Generelt er lydens hastighet målt med den antatte temperatur på 15 grader Celsius, som er 59 grader Fahrenheit.

Refleksjon, brytning og diffraksjon

Bølgene som produserer lyden ikke stoppe når de møter en hindring. I stedet, de samhandler med objektet ved å enten reflektere ut av det, refracting eller diffraksjon gjennom mediet. Refleksjon av lyden er resultatet av en lydbølge spretter av en overflate, noe som resulterer i en forandring av retningen for den lydbølge. Diffraksjon beskriver hvordan lyden bølger bøye å passere rundt hindringer eller gjennom åpninger, som en døråpning. Refraksjon beskriver hva som skjer med lydbølger som mediet de passerer gjennom endringer. Lydbølger bend for å endre retning når de passerer fra ett medium til et annet. Eiendommen brytnings hjelper også beskrive hvorfor lyden beveger seg saktere gjennom kjølig luft og raskere gjennom varm luft.

Doppler Effect

Doppler-effekten beskriver tilhører lydbølger produsert fra et objekt i bevegelse. Den beskriver skiftet i bølgen frekvens fra høy til lav som at objekt tilnærminger og passerer en observatør. Lyden av en person som nærmer seg på rulleskøyter ved en høy hastighet har en høyere stigning i forhold til lyden av skøytene når personen har passert. Denne effekten er ofte observert i sirener på utrykningskjøretøy, som produserer en høyfrekvent lyd som de nærmer seg og en lavfrekvent lyd når de er forbi.