Sound wave is an longitudinal mechanical wave propagating in the elastic medium, causing the effect of hearing in people.
The basic sound features are:
Timbre - allows you to distinguish two sounds from different sources at the same volume and altitude.
Height of sound - depends on the frequency of vibration of the medium.
Volume - depends on the intensity of the sound wave.
The transverse wave is called the wave in which the particles of the medium vibrate in a direction perpendicular to the direction of the wave propagation.
The longitudinal wave is the wave in which the particles of the medium vibrate in the direction of the wave propagation.
The velocity of the wave propagation depends on the density and elastic properties of the medium in which the wave propagates. In addition, it should be emphasized that longitudinal waves in the solid body propagate about 1,5 times faster than transverse waves.
The speed of sound in substances depends on the rate of transmission of particle vibrations to adjacent molecules of the substance.
For low sound intensities (thus also for a small amplitude of vibrations) the speed associated with the oscillating motion is much lower than the speed of thermal movement of molecules. Therefore, the speed of sound depends neither on its intensity (except for very large intensities, e.g. during explosion) nor the frequency of vibrations.
Exercise 3
Compare the speed of soundspeed of soundspeed of sound propagation in the air at different temperatures.
The speed of sound at different air temperatures
Temperature []
Speed []
306,5
312,9
319,3
325,6
0
331,8
10
337,8
15
340,3
20
343,8
30
349,6
40
355,3
R1OGUhrL3OOGe
Ilustracja interaktywna przedstawia zdjęcie fragmentu atmosfery ziemskiej. Na pierwszym planie widoczne jest jezioro oznaczone numerem 3, w tle ośnieżone góry. Niebieskie niebo na wysokości szczytów oznaczone numerem 2, przechodzi do czarnego powyżej oznaczone numerem 1. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. In vacuum, the sound does not die away. {audio}, 2. The speed of sound propagation in the air in practice depends on the temperature. {audio}, 3. In the water the sound die away faster than in the air. {audio}.
Ilustracja interaktywna przedstawia zdjęcie fragmentu atmosfery ziemskiej. Na pierwszym planie widoczne jest jezioro oznaczone numerem 3, w tle ośnieżone góry. Niebieskie niebo na wysokości szczytów oznaczone numerem 2, przechodzi do czarnego powyżej oznaczone numerem 1. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. In vacuum, the sound does not die away. {audio}, 2. The speed of sound propagation in the air in practice depends on the temperature. {audio}, 3. In the water the sound die away faster than in the air. {audio}.
In different media, the sound propagates at different speeds
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 4
Compare the speed of mechanical wave propagation in different media.
The speed of soundspeed of soundspeed of sound in the air (and generally also in gases) is clearly dependent on the temperature. The higher the air temperatureair temperatureair temperature, the faster the particles move and the higher the speed of sound is.
In typical everyday conditions in the atmosphere of the Earthatmosphere of the Earthatmosphere of the Earth, a change of air temperatureair temperatureair temperature by 10 degrees Celsius causes the change of about in the speed of sound.
The speed of sound in solid bodies depends mainly on the stresses. For example, due to stronger pulling of the string, you can get an increase in the speed of sound propagation and consequently increase the tone of its free oscillationsfree oscillationsfree oscillations.
Exercises
RD1YzTupAv1Uq
Exercise 5
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The speed of sound propagation in the guitar string depend on the string tension force., 2. The sound speed in the gases lower than in metals., 3. The speed of sound in the air depend on the pressure., 4. The sound in vacuum travel at the higher speed than in all other media.
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The speed of sound propagation in the guitar string depend on the string tension force., 2. The sound speed in the gases lower than in metals., 3. The speed of sound in the air depend on the pressure., 4. The sound in vacuum travel at the higher speed than in all other media.
Determine which sentences are true.
The speed of sound propagation in the guitar string depend on the string tension force.
The sound speed in the gases lower than in metals.
The speed of sound in the air depend on the pressure.
The sound in vacuum travel at the higher speed than in all other media.
Exercise 6
At the moment when the train started from the nearby railway station, the scout put his ear to the rail and heard the sound of the moving train after 1 second. The same sound propagating in the air reached the scout 14 seconds later. Assume that the speed of sound in the air is and calculate the speed of sound in steel. How far was the railway station from the scout?
Exercise 7
You can use the thunderfstorm to determine the speed of sound in the air. Suggest in English how to do it. Write a short instruction to the method you propose.
R1YzQlkJGBzl1
Exercise 8
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. prędkość fali - wave speed, 2. ośrodek propagacji fali - wave propagation medium, 3. różnica prędkości - speed difference, 4. temperatura powietrza - air temperature, 5. rozchodzenie się fali - free oscillations, 6. zjawiska fizyczne - wave propagation
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. prędkość fali - wave speed, 2. ośrodek propagacji fali - wave propagation medium, 3. różnica prędkości - speed difference, 4. temperatura powietrza - air temperature, 5. rozchodzenie się fali - free oscillations, 6. zjawiska fizyczne - wave propagation
Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly.
prędkość fali - wave speed
ośrodek propagacji fali - wave propagation medium
różnica prędkości - speed difference
temperatura powietrza - air temperature
rozchodzenie się fali - free oscillations
zjawiska fizyczne - wave propagation
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RzEGeBJRNkRew1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Match Polish terms with their English equivalents.
wave speed
prędkość fali
air temperature
różnica prędkości
different speeds
wave propagation medium
różne prędkości
speed difference
ośrodek propagacji fali
temperatura powietrza
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.