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声速的快慢与什么有关(声速是大小还是快慢)
导语:中学物理之(十三)——声速的快慢中包含什么
通过观察声音在不同的介质中的速度,我们发现大致的规律:
1,声音在气体、液体、固体中的速度从小变大;
2,声音在气体中的传播速度随着温度的上升而加快。
如何理解这个现象的本质呢?
前面我讲过,声音的传播和光线的传播方式是有区别的:
声音就是振动,声音的传播就是振动的传播,每个物体在原有的位置上振动而不移动,把振动传递给下面的相接触的物体,从而把振动传向远方。
足球比赛时,观众会自发地在观众席形成此起彼伏的波浪,每个人在自己的位置上站起坐下,而不是左右移动来传递人浪。
声音的传播也比较类似,声音不论是在空气中,还是水,固体中传播时,都是声源的振动通过碰撞把振动传递给相接触的空气,这部分空气再通过碰撞把振动传递给较远的空气,这个过程中,声源、各部分的空气都在原地振动而不移动,从而把振动传播到远方。
根据上述的推理,我们就可以猜想:在振动传播过程中,空气的分子间距离最远,水分子之间距离较近,而固体的分子之间距离最近,就像接力一样,分子间距离近的固体分子会更快地去碰撞后面的分子,自然要比分子间距离远的液体、气体传播速度快。
因此声音传播的大致规律就是:在固体中最快,液体次之,空气中最慢。
这样对第二个现象就比较容易理解:我们知道,随着温度的升高,空气分子的运动速度会加快,也会更快地去碰撞后面的分子,从而更快地把振动传递下去,也就是声速会随着空气温度的升高而加快。
再次明确光线的传播和声音传播的不同:声音是让传播路径上的物质分子振动起来,从而把振动传递到远方,传播到哪里,就是哪里的物质在振动;光线不是让传播路径上的物质分子产生振动,而是去穿过传播路径上的物质分子之间的缝隙,不管传播到哪里,依然是光线自己在振动。
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