fiz8-4.3· Bölmə 4 Dalğalar· ~13 dəq

Səs dalğası

Səsin eşidilən tezlik aralığı, uzununa dalğa təbiəti, kamerton, səs sürəti, əks-səda və exolot.

Səs — mexaniki dalğaların bir növüdür və yalnız elastik mühitdə, yəni bərk cisimdə, mayedə və ya qazda yayıla bilir; buna görə vakuumda səs yayılmır. Tezliyi $16\ \text{Hs}$ ilə $20000\ \text{Hs}$ arasında olan mexaniki dalğalar səs dalğası adlanır. Havada molekulların sıxlaşması və seyrəkləşməsi ardıcıl təkrarlandığından səs havada uzununa dalğa kimi yayılır. Səs mənbəyi kimi tez-tez kamerton istifadə olunur; onun bir tezlikdə yaratdığı təmiz səsi gücləndirmək üçün kamerton rezonator adlanan qutuya bərkidilir. Səs sürəti dalğa uzunluğu ilə tezliyin hasilinə bərabərdir ( $\text{Ʋ} = \lambda\nu$ ) və mühitin sıxlığı artdıqca, zərrəciklərin qarşılıqlı təsiri intensivləşdiyindən, səs daha sürətli yayılır: buna görə səs qazda ən yavaş, mayedə orta, bərk cisimdə isə ən sürətli yayılır. Səsin maneədən əks olunmasına əks-səda deyilir; bu hadisəyə əsaslanan exolot cihazı isə dənizin dərinliyini və ya obyektə qədər olan məsafəni ölçərək səs lokasiyasını mümkün edir.

📌Nümunə

Məsələn: exolotun göndərdiyi səs siqnalı $5\ \text{san}$ sonra gəmiyə qayıdırsa, suda səsin sürəti $1500\ \text{m/san}$ olduğundan obyektə qədər olan məsafə $h = 1500\cdot 5/2 = 3750\ \text{m}$ olar.

Əsas terminlər

Səs — Tezliyi

16\ \text{Hs}

ilə

20000\ \text{Hs}

arasında olan mexaniki dalğadır; yalnız elastik mühitdə (bərk cisim, maye, qaz) yayılır, vakuumda yayılmır.

Akustika — Səsin yaranmasını, yayılmasını və maneədən əks olunmasını öyrənən fizika bölməsidir.

Kamerton — Bir tezlikdə təmiz səs çıxaran mənbədir; adı almanca sözdən götürülüb və "otaq səsi" mənasını verir.

Rezonator — Kamertonun səsini gücləndirmək üçün ona bərkidilən, bir tərəfi açıq qutudur.

Əks-səda — Səs dalğalarının qarşısına çıxan maneədən əks olunması hadisəsidir.

Səs lokasiyası — Əks-sədaya əsaslanan, exolot kimi cihazlarla obyektə qədər olan məsafənin ölçülmə üsuludur:

h = \text{Ʋ}t/2

Müxtəlif mühitlərdə səs sürəti

Mühit	Şərait	Səs sürəti
Hava	$15\ ^\circ\text{C}$	$340\ \text{m/san}$
Su	$25\ ^\circ\text{C}$	$1500\ \text{m/san}$
Alüminium	—	$5100\ \text{m/san}$
Polad	—	$5500$ – $6100\ \text{m/san}$

Mühitin sıxlığı artdıqca zərrəciklərin qarşılıqlı təsiri intensivləşir və səs daha sürətli yayılır.

Səs sürəti düsturundakı kəmiyyətlər

Kəmiyyət	İşarə	Vahid
Dalğa uzunluğu	$\lambda$	$\text{m}$
Tezlik	$\nu$	$\text{Hs}$
Səs sürəti	$\text{Ʋ}$	$\text{m/san}$
Exolotun ölçdüyü vaxt	$t$	$\text{san}$

$\text{Ʋ} = \lambda\nu$ və $h = \text{Ʋ}t/2$ düsturlarında iştirak edən kəmiyyətlər.

✎Exolot ilə dərinliyi hesabla

1Verilənlər: Exolotun göndərdiyi siqnal $t = 5\ \text{san}$ sonra geri qayıdır, suda səsin sürəti $\text{Ʋ} = 1500\ \text{m/san}$ -dir.
2Düstur: $h = \text{Ʋ}t/2$ , çünki $t$ siqnalın gedib-qayıtma tam müddətidir.
3Hesablama: $h = 1500\cdot5/2 = 3750\ \text{m}$ .
4Nəticə: Obyektə qədər olan məsafə $3750\ \text{m}$ -dir.

✎Şimşəyə qədər olan məsafəni tap

1Verilənlər: Şimşək çaxdıqdan $t = 8\ \text{san}$ sonra göy gurultusu eşidilir, havada səsin sürəti $\text{Ʋ} = 340\ \text{m/san}$ -dir.
2Fərq: Bu, əks-səda deyil — səs məsafəni bir dəfə, birbaşa qət edir, ona görə vaxt $2$ -yə bölünmür.
3Hesablama: $l = \text{Ʋ}\cdot t = 340\cdot8 = 2720\ \text{m}$ .
4Nəticə: Şimşək müşahidəçidən $2720\ \text{m}$ məsafədə çaxmışdır.

🚫Tez-tez səhv

Səsin eşidilməməsinin səbəbi həmişə mühitin olmaması (vakuum) deyil; tezliyin eşitmə aralığından ( $16$ – $20000\ \text{Hs}$ ) kənarda olması da səbəb ola bilər.

🚫Tez-tez səhv

Exolot düsturunda $t/2$ yazılmasının səbəbi sürətin azalması deyil — $t$ siqnalın gedib-qayıtma TAM müddətidir, obyektə qədər olan məsafə üçün yalnız gedişin vaxtı lazımdır.

⚠️Diqqət

Şimşək-gurultu məsələsində vaxtı $2$ -yə bölmək olmaz: bu, əks-səda deyil, səsin bir istiqamətdə birbaşa gəlməsidir.

💡Qeyd

Sıxlıq artdıqca səs sürəti də artır: qazda ən yavaş, mayedə orta, bərk cisimdə ən sürətli yayılır.

Qaydalar

1Səs — tezliyi $16\ \text{Hs}$ ilə $20000\ \text{Hs}$ arasında olan mexaniki dalğadır və yalnız elastik mühitdə (bərk cisim, maye, qaz) yayıla bilir; vakuumda səs yayılmır.
2Hava molekullarının ardıcıl sıxlaşıb-seyrəkləşməsi nəticəsində səs havada uzununa dalğa kimi yayılır.
3Kamerton eyni tezlikli təmiz səs çıxaran mənbədir; onun səsini gücləndirmək üçün rezonator adlanan bir tərəfi açıq qutuya bərkidilir.
4Səs sürəti dalğa uzunluğu ilə tezliyin hasilinə bərabərdir: $\text{Ʋ} = \lambda\nu$ .
5Mühitin sıxlığı artdıqca zərrəciklər arasındakı qarşılıqlı təsir intensivləşir və səs daha sürətlə yayılır; buna görə səs qazda ən yavaş, bərk cisimdə isə ən sürətli yayılır.
6Səs dalğalarının maneədən əks olunmasına əks-səda deyilir; bu hadisəyə əsaslanan exolot cihazı $h = \text{Ʋ}t/2$ düsturu ilə məsafəni ölçür (səs lokasiyası).
7Səsin sürəti havada ( $15\ ^\circ\text{C}$ ) $340\ \text{m/san}$ , suda ( $25\ ^\circ\text{C}$ ) $1500\ \text{m/san}$ , alüminiumda $5100\ \text{m/san}$ , poladda isə $5500\ \text{m/san}$ ilə $6100\ \text{m/san}$ arasındadır.

Məşq

8 asan · 8 orta · 8 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq