Inhoud
Lichte materialen dragen geluidstrillingen beter over dan dichte, zware objecten. Een materiaalelasticiteit of "veerkracht" is ook belangrijk voor het overbrengen van geluid: minder elastische stoffen zoals hard schuim en papier absorberen eerder geluid dan dat ze het dragen. De beste materialen voor het dragen van geluidsgolven omvatten sommige metalen zoals aluminium en harde stoffen zoals diamant.
Formule van snelheid van geluid
De formule voor de snelheid van geluid in verschillende eigenschappen is cruciaal om te begrijpen waarom bepaalde eigenschappen geluid beter dragen. De snelheid van een geluidsgolf is gelijk aan de vierkantswortel van de elastische eigenschap gedeeld door de dichtheid van het object. Met andere woorden, hoe minder dicht een object is, hoe sneller het geluid reist en hoe elastischer het is, hoe sneller het geluid reist. Een object zal daarom geluid langzamer geleiden als het niet erg elastisch is en erg dicht is.
Geluid in aluminium
Geluid reist met een van de snelste snelheden door aluminium, met 6.320 meter per seconde. Dit komt omdat aluminium niet bijzonder dicht is - wat betekent dat het weinig massa heeft in een bepaald volume - en extreem elastisch is en gemakkelijk van vorm kan veranderen. Merk op dat de elasticiteit van materialen de neiging heeft meer te fluctueren dan de dichtheid ervan en daarom belangrijker wordt geacht voor het begrijpen van de snelheid van geluid door het gegeven materiaal.
Geluid in koper
De volgende snelste snelheid voor geluid is 4.600 meter per seconde in koper. Met zijn elasticiteit en dus het vermogen om gemakkelijk op zijn plaats te trillen, reist geluid snel door. Het is echter veel dichter dan aluminium, wat verklaart waarom het bijna tweederde langzamer is dan aluminium.
Non-Solids
Geluid reist veel langzamer, hoewel gas en vloeistoffen, omdat de moleculen in elk niet zo stijf zijn als die in een vaste stof, waardoor de elasticiteit van elke stof aanzienlijk afneemt. Bij normale kamertemperatuur en druk is de geluidssnelheid 343 meter per seconde, of ongeveer 20 keer langzamer dan in aluminium. Een meting die de snelheid beïnvloedt, is de temperatuur - hoe heter iets is, hoe sneller het geluid erdoorheen beweegt, omdat het de snelheid van de moleculen verhoogt. Geluid is bijvoorbeeld 12 meter per seconde sneller bij 40 graden Celsius dan bij 20 graden Celsius.