Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

8 frågor/svar hittade

Blandat [21014]

Fråga:
Varför sjunger isen på sjöar när den är tunn nog?
/Alexandra M, Sandbackaskolan, Arvidsjaur

Svar:
Nedanstående video ger några exempel. Lägg märke till hur olika ljuden är.

Det finns olika förklaringar som är mer eller mindre trovärdiga. Länk 1 gen en förklaring från en akustikingenjör, vilket borde vara trovärdigt.

Vad som uppenbarligen sker är att isen sätts i vibration av något, t.ex. en skridsko. En stöt på isen genererar ett brett spektrum av frekvenser som fortplantar sig utåt i isen. Olika frekvenser har olika hastighet, men störningen i luften (ljudet) har en utbredningshastighet som är konstant 340 m/s oberoende av frekvensen. På så sätt kommer en viss frekvens att förstärkas, eftersom de är i fas, och övriga att försvinna. Man hör då endast en frekvens (tonhöjd).

Enligt länk 1 kan man uppskatta isens tjocklek från frekvensen man hör: låga frekvenser, tjockare is - höga frekvenser, tunn is.

Länk 2 ger några fler exempel.
/Peter E

Nyckelord: ljud [8];

1 https://www.nyteknik.se/digitalisering/isen-sjunger-om-fara-6448457
2 https://www.theverge.com/2017/1/15/14253688/frozen-lake-sound-star-wars-acoustics

*

Ljud-Ljus-Vågor [20947]

Fråga:
Vad förändras med ljudet (tonhöjd etc) då det färdas från luft till vatten?
/Gunilla Y, Kvarnskolan, Järfälla

Svar:
Låt oss säga att ljudet går från luft till vatten. Störningen som genererar ljudvågen i vattnet har en viss frekvens, och denna frekvens bevaras i vattnet. Nu är ljudhastigheten mycket olika i luft och vatten: 340 m/s i luft och c:a 1500 m/s i vatten. Följande samband gäller generellt:

frekvens*våglängd = hastigheten

Våglängden i vatten är alltså 4.4 gånger våglängden i luft medan frekvensen bevaras. Det kan du själv observera genom att sänka ner huvudet under vattenytan och lyssna på någon som skriker - överföringen av ljud mellan luft och vatten är mycket ineffektiv.

Se länk 1 för en korrekt förklaring.

I länk 2 sägs att energin hos en ljudvåg beror av frekvensen och då måste frekvensen bevaras. Energin på en ljudvåg är inte proportionell mot frekvensen som för ljus. Förklaringen är alltså inte korrekt.

Se även fråga 20761 och 19553 .
/Peter E

Nyckelord: ljudhastigheten [20]; ljud [8];

1 https://timesofindia.indiatimes.com/When-a-sound-wave-goes-from-one-medium-into-another-why-does-its-frequency-remain-unchanged/articleshow/97295.cms
2 https://www.quora.com/Why-does-the-frequency-of-a-sound-wave-not-change-when-moving-from-air-to-water

*

Ljud-Ljus-Vågor [20939]

Fråga:
Varför reagerar människor olika på ljud, såsom folk som smaskar, en gaffel mot en tallrik eller naglar mot en talva? Varför är folk olika känsliga vad gäller specifika ljud (inte buller och bakgrundsljud)?
/Carl-Johan I, Johannes hedberg gymnasiet, Helsingborg

Svar:
Som fysiker är jag amatör på detta, men lite kan jag väl säga. Här är några egenskaper som kan ge obehaglighetskänslor:

* Musik. "Fel ton på fel ställe" kan uppfattas negativt. Det kan även avsiktligt användas av kompositören för att skapa spänning. Vad som uppfattas som falska toner är mycket kulturellt betingat.

* Hög ljudnivå - överstigande smärtgränsen 120 dB.

* Associationer till något obehagligt man upplevt, t.ex. tortyr.

* Ljud som signalerar möjlig fara, t.ex. barnskrik, kräkningsljud. Detta kan vara mycket grundläggande eftersom det kan ha ett överlevnadsvärde.

* Infraljud (ljud med frekvens understigande 20 Hz) kan ofta uppfattas som obehagligt trots att dessa frekvenser inte kan uppfattas av örat.

Sammanfattning: hur ljud uppfattas är huvudsakligen kulturellt betingat. För speciella ljud kan reaktionen vara genetiskt betingad.

Se länk 1 och 2 för forskning om ljudupplevelse. Videon nedan ger några exempel.


/Peter E

Nyckelord: ljud [8];

1 https://www.metro.se/artikel/ny-forskning-d%C3%A4rf%C3%B6r-hatar-vi-det-h%C3%A4r-ljudet-xr
2 https://illvet.se/manniskan/hjarnan/10-obehagliga-ljud-darfor-hatar-du-dem

*

Ljud-Ljus-Vågor [20634]

Fråga:
Hur många decibel är det högsta ljudet? Finns det nån gräns för hur högt ett ljud kan bli? Ett ljud som är så högt att det vetenskapligen inte kan bli högre
/Carl Q

Svar:
Ljud är ju periodiska tryckförändringar, se fråga 19553 . Om den orsakande störningen är tillräckligt stor finns det ingen direkt gräns för ljudnivån. I atmosfären är dock ljudnivån (amplituden) begränsad av atmosfärstrycket 101 kPa. Detta motsvarar 191 dB, se Sound_pressure#Examples_of_sound_pressure .

Se även länk 1 och 2.
/Peter E

Nyckelord: decibel [9]; ljud [8];

1 https://fivethirtyeight.com/features/the-loudest-sound-in-the-world-would-kill-you-on-the-spot/
2 https://waitbutwhy.com/2016/03/sound.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [20503]

Fråga:
Vad är det som avgör hur långt en våg färdas? Om vi jämför två vågor i samma media. Frekvens eller amplitud eller annat? Tack!
/Siavash J, Hammarskolan, Surahammar

Svar:
Det finns många olika sorters vågor som uppför sig helt olika. Elektromagnetiska vågor har speciella egenskaper (fråga 19723 ) och ytvågor helt andra (fråga 18428 och 20304 ).

Det du tydligen frågar efter är emellertid ljudvågor i luft, se fråga 19553 .

Om ljudet skapas isotropiskt (lika i alla riktningar) avtar intensiteten som kvadraten på avståndet oberoende av frekvens och amplitud. Till detta kommer en dämpning ("friktion" av mediet [luften]). Denna beror på lufttryck, lufttemperatur, relativ luftfuktighet och frekvens. Länk 1 och 2 ger kalkylatorer med vilka man kan beräkna dämpningen.

Se även fråga 17383 och 18344 .
/Peter E

Nyckelord: ljud [8];

1 http://www.sengpielaudio.com/calculator-distance.htm
2 http://www.sengpielaudio.com/calculator-air.htm

*

Ljud-Ljus-Vågor [19553]

Fråga:
Hur sprider sig ljud genom luft och vatten?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
hur sprider sig ljud genom luft och vatten?
/amanda l, särla skolan, Borås

Svar:
Ljud är mekaniska vågor där ett oscillerande tryck överförs genom ett fast material, vätska eller gas. För att klassas som ljud måste frekvenserna vara inom intervallet för hörsel med en nivå som är tillräckligt stark för att höras, se Ljud . Ljud är alltså tryckskillnader som fortplantar sig genom ett medium med ljudhastigheten.

I gaser och vätskor är ljud en longitudinell (tryckändring i utbredningsriktningen, se nedanstående figur) variation i tryck som rör sig med en hastighet som är oberoende av frekvens och amplitud. Detta är avgörande för att vi skall kunna uppfatta ljud med källor på olika avstånd på samma sätt förutom att styrkan minskar med ökande avstånd.

För ljudhastigheten i olika material:

* Gas: 8346 12639
* Vatten: 19342
* Diverse fasta/flytande medier: 4311

Se även Sound .



/Peter E

Nyckelord: ljudhastigheten [20]; ljud [8];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/sprop.html
2 http://www.whyyouhearwhatyouhear.com/TextandPDFFiles/Phen1.pdf

*

Ljud-Ljus-Vågor [18344]

Fråga:
Hur förklara jag hur varför ljud leds olika bra i olika material (luft, metaller, trä, vatten)?
/Tim A, Högsätra, Lidingö

Svar:
För att ljud skall utbreda sig i ett medium krävs massa (något som kan svänga) och elasticitet (en återställande kraft). Ljud som går genom ett material dämpas även genom en process som liknar friktion. Hur bra ljud leds i ett material beror av alla dessa faktorer. Ingen massa t.ex. är vakuum, och ljud leds inte i vakuum. Avsaknad av elasticitet eller hög dämpning ger dålig ljudutbredning, t.ex. sågspån.

För ljuddämpning i luft av olika temperatur se fråga 17383 .

För diskussion om ljudhastigheten i olika medier se fråga 4311 . Se även Sound_insulation#Absorption .
/Peter E

Nyckelord: ljudhastigheten [20]; friktion [48]; ljud [8];

*

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

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

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
.