Termini
Eksāmena indikatori
Videolekcijas
Par mums
Rokasgrāmata
Fizika I
×
Koordināta, ātruma vektors un ātruma vektora modulis
Ātrums un atskaites sistēmas
Kustības datu vizualizēšana un interpretēšana
Momentānais ātrums: ātruma vektors un tā modulis
Kustības vienādojumu izvedums
Proporciju lietošana kustības aprakstā
Horizontāls sviediens
Spēki. Ievads (1. daļa)
Spēki. Ievads (2. daļa)
Otrā Ņūtona likuma lietojums aprēķinos
Sistēmas un objekti
Kontaktspēki fizikā
Pirmais Ņūtona likums
Kas krīt ātrāk – ķieģelis vai spalva?
Masa un inerce
Trešais Ņūtona likums
Vairāk par trešo Ņūtona likumu
Spēku sadalīšana komponentēs
Otrais Ņūtona likums
Vairāk par otro Ņūtona likumu
Vektoru vizualizācija divās dimensijās
Četras fundamentālās mijiedarbības
Masa kā inertuma mērs vai gravitācijas mijiedarbības mērs
Starptautiskās kosmiskās stacijas orbitālais ātrums
Masas ietekme uz orbitālo ātrumu
Darbs un enerģijas izmaiņa
Darba un enerģijas izmaiņas lietojums aprēķinos
Konservatīvie spēki
Enerģijas nezūdamības likums
Ķermeņa impulss
Spēka atkarības no laika grafiskais attēlojums
Viļņi. Ievads
Periodisku viļņu īpašības
Diega svārsta periods
Atsperes svārsta svārstību amplitūda un periods
Atsperes svārsta svārstību periodu ietekmējošie lielumi
Skaņas ātrums
Skaņas ātrums
Apskatīt video Khan Academy platformā:
Speed of sound
⛶
Transkripts:
LV
EN
Rādīt subtitrus:
00:01
- Ja mēs ļaujam skaļrunim radīt vienu īsu impulsu,
00:03
mēs radīsim impulsa vilni.
00:05
Mēs varam noteikt skaņas ātrumu,
00:07
aplūkojot šī sablīvējuma apgabala ātrumu,
00:10
kad tas pārvietojas vidē.
00:12
Sausā gaisā 20 grādos pēc Celsija,
00:15
skaņas ātrums ir aptuveni
00:16
343 metri sekundē jeb 767 jūdzes stundā.
00:22
Mēs varam arī novērot skaņas ātrumu
00:24
periodiskam, vienkāršam harmoniskam vilnim.
00:27
Viļņa ātrumu atkal var noteikt
00:28
pēc sablīvējuma apgabalu ātruma,
00:31
kad tie pārvietojas vidē.
00:33
Ņem vērā, ka skaņas ātrums nenozīmē
00:35
gaisa molekulu ātrumu, tām svārstoties šurpu turpu.
00:38
Gaisa molekulas kustas ar savu ātrumu,
00:41
bet ar skaņas ātrumu
00:42
mēs domājam svārstības ātrumu,
00:45
kad tā izplatās caur gaisa molekulām.
00:47
Mēs skaņu saucam par garenvilni,
00:49
jo vilnis izplatās paralēli
00:52
līnijai, ko iezīmē vides svārstības.
00:55
Otrs viļņu veids ir šķērsvilnis.
00:58
Šķērsviļņi rodas, kad viļņa ātrums
01:01
ir vērsts perpendikulāri vides svārstībām.
01:04
Viļņi uz stīgas vai ūdens virsmas viļņi
01:07
ir šķērsviļņu piemēri.
01:09
Ja mēs aplūkojam gaisa nobīdes grafiku
01:11
atkarībā no gaisa daļiņu stāvokļa,
01:13
mēs varam redzēt, ka, vilnim izplatoties,
01:15
šī viļņa forma pārvietojas pa labi.
01:18
Skaņas viļņa ātrumu var atrast,
01:20
atrodot viļņa maksimumu ātrumu
01:21
vai viļņa minimumu ātrumu,
01:23
vai jebkura atsevišķa punkta ātrumu uz viļņa formas.
01:26
Lai izveidotu formulu skaņas viļņa ātrumam,
01:29
paskatīsimies uzmanīgāk, kas šeit notiek.
01:31
Pavēro vienu no gaisa molekulām.
01:33
Šai molekulai ir nepieciešams viens periods,
01:36
lai tā veiktu pilnu svārstības ciklu šurpu turpu.
01:38
Šajā laikā viļņa forma ir pavirzījusies uz priekšu
01:41
par vienu pilnu viļņa garumu.
01:43
Tas ir tāpēc, ka vilnim ir jāpārklājas
01:45
ar savu sākotnējo formu pēc viena perioda,
01:48
jo molekulai ir jāatgriežas tur, kur tā sāka,
01:51
pēc viena perioda.
01:52
Tā kā ātrums tiek definēts kā attālums pret laiku,
01:56
skaņas viļņa ātrumam ir jābūt
01:57
viļņa garumam,
01:59
dalītam ar viļņa periodu.
02:01
Tā kā vilnis pārvietojas uz priekšu
02:03
par vienu viļņa garumu viena perioda laikā,
02:05
vai, tā kā frekvence ir definēta kā viens dalīts ar periodu,
02:09
mēs varam pārrakstīt šo formulu kā
02:11
ātrums ir vienāds ar viļņa garumu, reizinātu ar frekvenci.
02:14
Šī formula ir pareiza visu veidu viļņiem,
02:16
ne tikai skaņas viļņiem,
02:18
jo vilnim katrā periodā ir jāpārvietojas par vienu viļņa garumu.
02:21
Esi uzmanīgs.
02:22
Aplūkojot šo vienādojumu,
02:24
tu varētu nodomāt, ka, ja tu pielāgo
02:25
sava skaļruņa iestatījumus un palielini frekvenci,
02:28
tu arī palielinātu skaņas viļņa ātrumu,
02:31
bet tā nenotiek.
02:33
Ja tu palielini frekvenci,
02:35
viļņa garums samazināsies par to pašu reizinātāju,
02:38
un skaņas viļņa ātrums paliks nemainīgs.
02:41
Patiesībā, tu neko nevari izdarīt ar skaļruni,
02:44
kas palielinātu skaņas ātrumu.
02:46
Kā tad mēs varam mainīt skaņas ātrumu?
02:49
Vienīgais veids, kā mainīt skaņas ātrumu,
02:51
ir mainīt vidi vai vides īpašības,
02:54
kurā skaņas vilnis pārvietojas.
02:56
Lai mainītu skaņas ātrumu gaisā,
02:58
tu vari mainīt, piemēram, gaisa temperatūru,
03:01
vai gaisa mitrumu, vai gaisa blīvumu,
03:04
vai arī tu vari pilnībā nomainīt gaisu pret citu vielu,
03:07
piemēram, ūdeni, hēliju vai metālu.
03:10
Visas šīs izmaiņas vidē
03:12
ietekmētu skaņas ātrumu.
03:14
Cilvēki bieži domā, ka, mainot amplitūdu,
03:16
mainīsies skaņas viļņa ātrums, bet tā nav.
03:19
Ja mēs radām skaņas impulsu ar lielu amplitūdu,
03:21
tas nepārvietosies ātrāk par skaņas impulsu
03:24
ar mazu amplitūdu tajā pašā vidē.
03:27
Tas vienkārši būs skaļāks.
03:28
Citiem vārdiem sakot,
03:29
kliedzot neviens tevi nesadzirdēs ātrāk,
03:32
viņi vienkārši dzirdēs skaļāku skaņu,
03:33
kad skaņas vilnis sasniegs viņu atrašanās vietu.
03:36
Atceries, skaņas viļņa ātrumu
03:38
pilnībā nosaka tās vides īpašības,
03:41
kurā tas pārvietojas.
frekvence
(frequency)
garenviļņi
(longitudinal waves)
harmoniskas svārstības
(harmonic oscillations)
periods
(period)
viļņa garums
(wavelength)