Sesin Hızı

Eğer bu hoparlörün kısa süreli bir ses vermesini sağlarsak, titreyen bir dalga elde ederiz. Bu ortamda ilerleyen sesin hızı için de, bu sıkışmış bölgeye odaklanabiliriz. Nemsiz ve 20 derecelik bir ortamda, sesin hızı saniyede 343 metre, ya da saatte 767 mildir. Tekrar eden basit harmonik bir dalganın sesinin hızını da izleyebiliriz. Dalganın hızı, yine ses ortamda ilerlerken, buradaki sıkışmış bölgelerin hızı sayesinde bulunabilir. Dalganın hızının, ileri geri hareket eden moleküllerin hızı olmadığını hatırlatmakta yarar var. Moleküller de bu hızla hareket etmelerine rağmen, Sesin hızı, moleküller arasında ilerlerken, ortaya çıkan düzensizliğin hızıdır. Ses, boylamsal, yani uzunlamasına bir dalgadır. Çünkü dalga, ortamdaki titreşimlerin yarattığı çizgiye paralel olarak ilerler. Bir başka dalga tipi, çapraz dalgadır. Çapraz dalga, dalga hızının, ortamdaki titreşimlere dik olduğu durumda oluşur. Bir ip üzerindeki ya da suyun yüzeyindeki dalgalar, çapraz dalgalara örnektir. Havanın yer değiştirmesi ile konumu grafiğine bakarsak, dalga ilerledikçe, dalga şeklinin de sağa doğru ilerlediğini görürüz. Bunun için, sesin hızını, tepe noktalarının hızını, vadilerin hızını, kısacası dalga üzerindeki herhangi bir noktanın hızını bularak hesaplayabiliriz. Ses dalgasının hızını veren bir formül bulmak için, gelin, burada ne olduğunu biraz daha yakından inceleyelim. Bu hava molekülüne bakın. Bu molekülün ileri geri, bir döngüyü tamamlayan hareketi 1 periyot sürüyor. Tamam mı? Ve bu zaman içinde, dalga şekli 1 dalga boyu yol kat etmiş oluyor. Bunun sebebi, dalganın 1 periyot sonra, molekül başladığı yere döndüğü için, orijinal şekli üzerine gelmesidir. Hız, uzaklık bölü zaman olarak tanımlandığına göre, Sesin hızı, dalga boyunun uzunluğu bölü dalganın periyodu olmalıdır. Dalga, 1 periyotta ileriye doğru 1 dalga boyu yol gittiği, ve frekans 1 bölü periyot olarak tanımlandığı için, Bu formülü, hız eşittir dalga boyu çarpı frekans olarak yeniden yazabiliriz. Bu formül, her dalga, 1 periyotta 1 dalga boyu ilerlediği için, sadece ses dalgaları değil, diğer tüm dalgalar için de geçerlidir ama dikkatli olmalısınız, bu denkleme bakıp da, hoparlörün ayarlarıyla oynayarak frekansı arttırdığınızda, hızın da artacağını düşünüyorsanız eğer, yanılıyorsunuz. Çünkü frekans yükseldikçe, dalga boyu da aynı oranda küçüleceğinden, sesin hızı sabit kalır. Aslına bakarsanız, hoparlöre ne yaparsanız yapın, sesin hızını arttıramazsınız. Peki, sesin hızı değişebilir mi? Sesin hızını değiştirmenin tek yolu, sesin yayıldığı ortamı ya da ortamın özelliklerini değiştirmektir. Yani sesin, havadaki hızını değiştirmek için, Havanın sıcaklığını, nemini ya da yoğunluğunu değiştirmek ya da hava yerine, su, helyum ya da metal kullanmak gerekir. İşte, ortam üzerinde yaptığınız tüm bu değişiklikler, sesin hızını etkiler. Bazıları, sesin genliği değiştiğinde, hızının da değişeceğini düşünürler ama, doğru değildir. Örneğin, büyük genliğe sahip bir ses yaratırsak, bu ses dalgası, aynı ortamda küçük genliğe sahip bir sesten daha hızlı ilerlemez, sadece daha şiddetli olur. Başka bir deyişle, bağırmak, birinin sesinizi daha hızlı duymasını sağlamaz. Yani biri bağırıyor diye, onun sesini daha hızlı duymayız. Sesiniz onlara eriştiğinde, sadece daha yüksek bir ses duymuş olurlar. Bunun için, sesin hızının, yayıldığı ortamın özellikleriyle bağlantılı olduğunu sakın ama sakın aklınızdan çıkarmayın.