Ljudvågor i vatten

Dock kan man finna vissa återkommande begrepp. I vår fall återkommer den naturvetenskapliga modellen, vad den innebär och hur den tolkas. Vad det beträffar fenomenet ljud är formuleringarna få och vaga.

Grant, Evan Hur ljudvågor formar vatten – How sound waves shapes water

Vi tänker oss att man kan använda ljud och ljudvågor som ett bra exempel inte bara på fenomenet i sig utan också på den naturvetenskapliga modellen. Beroende på vilken ålder man undervisar i kommer givetvis abstraktionsnivån och teoridjupet att variera men vi tror att en god fysikundervisning innehåller goda teorikunskaper redan från början. För att beskriva ljud används en vågmodell.

Modellen är bra eftersom den är allmängiltig, dvs. Modell är också tacksam eftersom alla har egna erfarenheter av vågor. Ljudvågor är en form av mekaniska longitudinella vågor. Genom en mekanisk påverkan kan vi sätta luftmolekyler i rörelse. Vi skapar förtätningar och förtunningar i ett medium.

Förstår inte riktigt logiken bakom ljud vågor under vatten.

Experiment 1: Materiel: metallspiral. Syfte: Illustrera longitudinella vågor. Spiralen dras ut till ungefär en meter. En longitudinell våg skapas genom att ge spiralen en puff på ena sidan.

Är det enklast att i vatten eller i luft avgöra från vilken riktning ett ljud kommer Ljud som transporteras via gaser, plasma och vätskor kallas longitudinella vågor, även kallade kompressionsvågor.

Hur snabbt färdas ljud i metall Ljudvågor är en form av mekaniska longitudinella pulser, förtätningar, som utbreder sig i ett medium.

Hur snabbt färdas ljud i luft Mellan glasväggarna befinner sig luft som börjar vibrera i samma takt och det uppstår en stående våg.

En puls breder därmed ut sig. Ljudvågor utbreder sig sfäriskt runtom ljudkällan. Experiment 2: Materiel: OH-projektor, vanna med vatten, stämgaffel. Syfte: Visa att ljud utbreder sig sfäriskt åt alla håll, i alla medium.

Ultraljudets fysik

En vanna med vatten ställs på en OH-projektor. Stämgaffeln slås ann och sänks ner i vattnet. På OH-duken ses då en bild av cirkulära vågor som utbreder sig i alla riktningar runt om stämgaffeln. När ljud utbreder sig sker en energiförflyttning, inte någon materiaförflyttning. Experiment 3: Materiel: OH-projektor, vanna med vatten, kork Syfte: Ljud är en energiförflyttning, inte materiaförflyttning.

Grundkurs i ljud

I mitten av vannan läggs korken. Vågor skapas genom att ett finger försiktigt förs upp och ner. Vi kan inte höra allt ljud. Luftdraget kanske känns men vi hör ingenting. Vårt öra kan inte uppfatta en sådan rörelse i luften. Däremot när man tar tag i en gitarrsträng och sedan släpper den känner vi inget märkbart luftdrag men vi hör ett ljud. Vilka svängningar eller snarare hur många svängningar per sekund behövs för att vi ska höra ljudet?

För att vi ska kunna höra ljudet krävs en frekvens av 20 Hz, alltså 20 svängningar per sekund och övre gräns för vårt öras känslighet är 20 Hz. Gitarrsträng är en ljudkälla som sätter luften i rörelse med korta, snabba svängningar som är nästan osynliga. Svängningarna i strängen överförs till luften runt omkring och luften börjar vibrera i samma takt. Svängningarna utbreder sig vidare via luftens hjälp till vårt öra.

Först når de trumhinnan, sedan fortsätter genom mellanörat till innerörat.