Katı, Sıvı ve Gazlarda Yaklaşık Ses Hızı

Sesin hızını değiştirmek için, sesin yayıldığı ortamın özelliklerini değiştirmeniz gerekir. Sesin hızını, ortamla alakalı 2 faktör belirler. Bunlardan biri ortamın katılığı yani ne kadar sert olduğudur. Ortamın katılığı arttıkça, ses dalgalarının hızı da artar. Bunun sebebi, katı maddelerde, moleküllerin etraflarındaki moleküllerle arasındaki bağların daha güçlü olmasıdır. Bu bağlar yüzünden, herhangi bir düzensizlik, çok daha hızlı iletilir. Sesin hızını etkileyen ya da belirleyen diğer faktör ise, ortamın yoğunluğudur. Ortamın yoğunluğu arttıkça, ses dalgalarının hızı azalır. Kütlesi daha fazla olan bir maddenin, eylemsizliği de daha fazladır. Bu da, maddenin, hareket ya da titreşimlerdeki değişikliklere daha ağır yanıt vermesini sağlar. Bu iki faktörü göz önünde bulundurduğumuzda, bu formülü elde ederiz. v, sesin hızı, büyük B, maddenin esneklik katsayısıdır. Esneklik katsayısı, fizikçilerin, bir maddenin ne kadar katı olduğunu ölçmek için kullandıkları yöntemdir. Birimi ise paskaldır. Çünkü, bir maddenin belirli bir oranda sıkıştırılması için ne kadar basınç uygulamak gerektiğini ölçer. Metal gibi, katı ve sert maddelerin esneklik katsayısı çok büyüktür. Ama lokum gibi, sıkıştırılması kolay maddelerin, esneklik katsayısı düşüktür. Ro ise, maddenin yoğunluğudur. Yoğunluk, birim hacme düşen kütle olduğu için, Yoğunluk, bize, maddenin herhangi bir parçasının ne kadar yoğun olduğu hakkında bilgi verir. Örnek olarak, demiri ele alalım. Demir, havaya göre daha katı ve serttir, öyle değil mi? Bunun için, esneklik katsayısının da, havadan daha büyük olması normaldir. Bu durum, sesin, demir içinde, havada olduğundan daha hızlı yayılmasına yol açar. Aynı zamanda, demirin, havadan daha yoğun olduğunu da unutmamamız gerekir. Bu da, ses dalgalarının daha yavaş yayılması anlamına gelir. Peki, doğru olan nedir? Ses, demirin içinde daha hızlı mı yoksa daha yavaş mı yayılır? Demirin büyük esneklik katsayısı, yüksek yoğunluğunun yapacağı etkiyi çokça telafi eder ve sesin, demirde, havada olduğundan, 14 kat daha hızlı yayılmasına sebep olur. Eğer bir kulağınızı demiryoluna koyarsanız ve bir arkadaşınız uzakta bir yerde, aynı demiryoluna bir çekiçle vurursa, raylara koyduğunuz kulağınız sesi, havada olan kulağınızdan 14 kat hızlı duyar. Genel olarak, esneklik katsayısı büyük olan maddelerin, yoğunluklarının yaratacağı etkiyi telafi ettiğini söyleyebiliriz. Bundan dolayı da, sesin hızı, katılarda, sıvılarda olduğundan, sıvılarda da gazlarda olduğundan daha hızlıdır. Çünkü, katılar, sıvılardan, sıvılar da gazlardan daha serttir. Ayrıca, yoğunluğun etkilerini de konuşmadan geçmemeliyiz. Örneğin, eğer sesin yayıldığı havanın sıcaklığını arttırırsanız, havanın yoğunluğu azalır. Sesin sıcak havada soğuk havada olduğundan daha hızlı yayılmasının sebebi de budur. Sesin, 20 derecedeki hızı, saniyede 343 metreyken, sesin sıfır derecedeki hızı, saniyede 331 metreye düşer. Son olarak, bu videoda gördüklerimizi bir kere daha özetlemek istiyorum. Sesin hızını değiştirmek için, sesin yayıldığı ortamın özelliklerini değiştirmek gerekir. Ve ses, katılarda, sıvılardan, sıvılarda da gazlarda olduğundan daha hızlıdır.