Fysik för barn: Ljudets grunder

Fysik för barn: Ljudets grunder
Fred Hall

Fysik för barn

Ljudets grunder

Ljud är en vibration, eller våg, som rör sig genom materia (fast, flytande eller gas) och kan höras.

Hur rör sig ljudet eller hur sprids det?

Vibrationen startas av en mekanisk rörelse, t.ex. när någon plockar på en gitarrsträng eller knackar på en dörr. Detta orsakar en vibration på molekylerna intill den mekaniska händelsen (t.ex. där din hand slog i dörren när du knackar). När dessa molekyler vibrerar får de i sin tur molekylerna runt omkring dem att vibrera. Vibrationen sprids från molekyl till molekyl och ljudetresa.

Ljudet måste färdas genom materia eftersom det behöver molekylernas vibrationer för att sprida sig. Eftersom rymden är ett vakuum utan materia är den mycket tyst. Den materia som transporterar ljudet kallas medium.

Ljudets hastighet

Ljudets hastighet är hur snabbt vågen eller vibrationerna passerar genom ett medium eller en materia. Typ av materia har stor betydelse för hur snabbt ljudet färdas. Ljudet färdas t.ex. snabbare i vatten än i luft och ännu snabbare i stål.

I torr luft färdas ljudet med 343 meter per sekund (768 mph). Med denna hastighet färdas ljudet en mil på cirka fem sekunder. Ljudet färdas fyra gånger snabbare i vatten (1 482 meter per sekund) och cirka 13 gånger snabbare genom stål (4 512 meter per sekund).

Vad är en ljudbarriär?

När flygplan flyger snabbare än ljudets hastighet (även kallad Mach 1) kallas det för att bryta ljudbarriären. De flesta flygplan flyger inte så här snabbt, men vissa stridsflygplan gör det. När de passerar ljudets hastighet släpper flygplanet ut vattendroppar som har kondenserat på planet och skapar en häftig vit halo (se bilden ovan).

När flygplan bryter ljudvallen skapar de också något som kallas för en ljudbang, ett högt ljud som liknar en explosion och som genereras av ett antal ljudvågor som tvingas samman eftersom planet nu färdas snabbare än ljudet.

Volym

Ljudets volym är måttet på ljudstyrka. För att kvantifiera volymen använder vi decibel. Ju fler decibel, desto starkare är ljudet. Ett mjukt ljud, som en viskning, är ungefär 15-20 decibel. Ett högt ljud, som en jetmotor, är ungefär 150 decibel. Smärttröskeln ligger vid ungefär 130 decibel.

Högt ljud kan faktiskt skada dina öron och orsaka hörselnedsättning. Till och med ljud som är så höga som 85 decibel kan förstöra dina öron om du lyssnar på dem under en längre tid. Därför är det en bra idé att inte lyssna på hög musik eller ha hörlurarna på för hög volym.

För mer information om ljudets vetenskap: Ljud 102

Verksamheter

Ta en frågesport med tio frågor om den här sidan.

Se även: Historia: Det gamla Kina för barn

Ljudexperiment

Ljud Tonhöjd - Lär dig hur frekvenser påverkar ljud och tonhöjd.

Ljudvågor - Se hur ljudvågor sprider sig.

Ljudvibrationer - Lär dig om ljud genom att göra en kazoo.

Vågor och ljud

Introduktion till vågor

Egenskaper hos vågor

Vågbeteende

Ljudets grunder

Höjd och akustik

Ljudvågen

Se även: TV-program för barn: Shake It Up

Hur musikaliska noter fungerar

Öron och hörsel

Ordlista över vågtermer

Ljus och optik

Introduktion till ljus

Ljusspektrum

Ljuset som en våg

Fotoner

Elektromagnetiska vågor

Teleskop

Linser

Ögat och seendet

Vetenskap>> Fysik för barn




Fred Hall
Fred Hall
Fred Hall är en passionerad bloggare som har ett stort intresse för olika ämnen som historia, biografi, geografi, vetenskap och spel. Han har skrivit om dessa ämnen i flera år nu, och hans bloggar har lästs och uppskattats av många. Fred är mycket kunnig i de ämnen han tar upp, och han strävar efter att tillhandahålla informativt och engagerande innehåll som tilltalar ett brett spektrum av läsare. Hans kärlek att lära sig om nya saker är det som driver honom att utforska nya intresseområden och dela sina insikter med sina läsare. Med sin expertis och engagerande skrivstil är Fred Hall ett namn som läsarna av hans blogg kan lita på och lita på.