Resonans, eko, ultraljud, infraljud, ljudets hastighet

Ljud repetition Ljud är en svängningsrörelse. Luftmolekylerna packas tätare i vissa områden och glesare i andra. Skillnaden på ljusa och mörka toner beror av frekvensen – antal svängningar/sekund. Ljud är en form av energi. Alla ljud har en viss styrka/ljudnivå som beror på hur mycket ljudkällan avger. Mäts i dB. Toner har regelbundna svängningar. Buller har oregelbundna svängningar.

Hur sprids ljud? Ljudkällans svängningar ger upphov till vågrörelser i luften. Ljudets hastighet i luft är ca 340 m/s. Det innebär att om det går 3 sekunder mellan blixten och en åskknall var avståndet 3·340 = 1020 m dvs ungefär 1 km.

Ljudets spridning i andra ämnen Ljudets hastighet är olika i olika ämnen.

Exempel Indianerna lyssnade efter hästar genom att lägga örat mot marken. Det första ljudet från tåget som kommer är ljudet som hörs från rälsen. Även om du dyker ner i en simbassäng kan du höra ljud från andra badande. Ljudvågor kan enbart uppstå i materia. Därför kan inte ljud uppstå i rymden.

Resonans Varför hörs inte ljudet från en elgitarr utan förstärkare lika bra som en vanlig gitarr? Resonans – Den vanliga gitarren har en ”resonanslåda”. När man knäpper på en av strängarna kommer strängen i svängning och den sätter fart på luften i lådan. Luften svänger i samma frekvens som strängen och ljudet förstärks.

Eko Ljudvågor som studsar tillbaka från ett hinder kallas eko. Hur lång tid det tar innan ljudet kommer tillbaka beror på hur långt det är till hindret. Eftersom ljudet färdas 340 m/s innebär det att varje sekund innebär 170 m till hindret. Olika material reflekterar ljud olika bra. Hårda, täta och släta ytor ger mer eko än mjuka, porösa och ojämna.

Ultraljud och infraljud Högre frekvens än hörbart ljud. Över 20 000 Hz. Har kortare våglängd än hörbart ljud. Uppfattas av många djur t ex hundar. Används av fladdermöss som utnyttjar ekot. Används i många tekniska tillämpningar. Infraljud Har lägre frekvens än hörbart ljud. Under 20 Hz. Har längre våglängd än hörbart ljud. Kan vara sövande och orsaka illamående. Kan färdas långt, infraljudet från ett flygplan i Mellaneuropa kan mätas i Sverige.

Användning av eko och ultraljud Genom att föra en ”givare” över magen på en gravid kvinna kan man ”titta på fostret”. Givaren sänder ut ultraljud som sedan fångar upp signalerna som studsar tillbaka från fostret. Signalerna omvandlas till en bild på en tv-skärm.

Användning av eko och ultraljud Fladdermusen sänder ut ljudsignaler och orienterar sig med hjälp av ekot. Båtar kan ha ekolod för att mäta vattendjupet eller söka efter fiskstim. Ekolodet mäter tidsskillnaden mellan signal och eko och räknar om den till ett avstånd.

Användning av eko och ultraljud Några bra länkar för dig som vill veta mer! vårdguiden – ultraljud fladdermöss och deras användning av ekolod

Sammanfattning Ljudvågor kan bara spridas i materia. Ljud sprids olika snabbt i olika ämnen. Resonans – Något svänger med i samma takt som ljudkällan. Eko – Ljudvågorna studsar tillbaka när de träffar på ett hinder. Ultraljud – Högre frekvens än vi kan uppfatta. Eko + Ultraljud - Används både av fladdermöss och i tekniska uppfinningar.

Källförteckning Schultze Jacques, Svensson, Leif (2000) Nya Fysik Försök och Fakta. Malmö: Gleerups utbildning AB. Sjöberg, Staffan; Ekstig, Börje (2007) Fysik PULS. Stockholm: Bokförlaget Natur och Kultur. http://www.fladdermus.net/flyttning.html http://www.vardguiden.se/Sjukdomar-och-rad/Omraden/Undersokningar/Ultraljud-vid-graviditet-/ hämtat 2010-11-03