Visa fråga/svar

 

Ljud-Ljus-Vågor [17383]

Fråga:
Varför hör jag tåget på järnvägen ca 1 km bort mycket tydligare om det är -30 grader Celsius än om det -5 grader. Lika mycket snö vid båda tillfällena. Varför är det så?
/catarina j, boden

Svar:
Dämpning av ljudvågor är ett mycket komplext problem, se t.ex. länk 1. Med kalkylatorn i länk 2 kan man beräkna dämpningen av ljudvågorna vid de temperaturer du nämner:

-5oC: 66.6 dB/km
-30oC: 4.7 dB/km

Skillnaden i dämpning blir c:a 60 decibel dvs en faktor 106 (se fråga 11847 hur man räknar med decibel). Detta är ju en enorm skillnad, men jag kan inte se att det är något fel i resonemanget, och andra sidor ger liknande resultat.

Det är dock relativt enkelt att förstå varför dämpningen ökar med ökande temperatur. Dämpningen beror på en växelverkan mellan ljudet (en ordnad rörelse som orsakar tryckförändringar) och den slumpmässiga rörelsen hos molekylerna relaterad till temperaturen. Den ordnade rörelsen hos ljudvågen övergår alltså i oordnad rörelse (värme) i en process som är analog med friktion. Länk 1 säger:

A sound wave in air has an attenuation factor due to a transfer of kinetic energy from the systematic mean molecular velocity of the wave, to random molecular motion (i.e. heat). This is analogous to frictional loss.

/Peter E

Nyckelord: friktion [48]; ljud [8];

1 http://www.silcom.com/~aludwig/Physics/Main/Wave_attenuation.htm
2 http://www.csgnetwork.com/atmossndabsorbcalc.html

*

 

 

Frågelådan innehåller 7429 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-10-08 11:27:56.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.