ధ్వని వేగం ఏమిటి మరియు వారు దానిని ఎలా కనుగొన్నారు?

'అడవిలో చెట్టు పడిపోతే, అది వినడానికి ఎవరూ లేకుంటే, అది శబ్దం చేస్తుందా?' శాస్త్రవేత్తలు ఆ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇచ్చారు మరియు ఆ శబ్దం ఎంత వేగంగా ప్రయాణించిందో తెలుసుకోవడానికి వెళ్లారు. ఆ వేగాన్ని లెక్కించడం అనుకున్నంత సులభం కాదు. కాంతి వేగం వలె కాకుండా, ధ్వని వేగం స్థిరంగా ఉండదు మరియు వివిధ వేరియబుల్స్ అది ఎంత వేగంగా ప్రయాణిస్తుందో మారుస్తుంది. శాస్త్రవేత్తలు పట్టుదలగా ఉన్నారు మరియు ఇప్పుడు ధ్వని ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకున్నారు, అది సోప్రానో లేదా చెట్టు భూమికి కూలిపోతుంది.

సౌండ్ అంటే ఏమిటి?

ధ్వని అనేది కంపనాల ద్వారా సృష్టించబడిన శక్తి. వస్తువులు కంపించినప్పుడు, అవి వాటి చుట్టూ ఉన్న కణాలను కంపించేలా చేస్తాయి, తద్వారా ఎక్కువ కణాలు కంపించేలా చేస్తాయి. ఇది ధ్వని తరంగం. ఉదాహరణకు, ఒక చెట్టు నేలపై పడిపోతే, దాని ల్యాండింగ్ వల్ల కలిగే కంపనాలు ధ్వని తరంగాన్ని సృష్టిస్తాయి. ధ్వని తరంగాలు శక్తి అయిపోయే వరకు కొనసాగుతాయి మరియు తరంగ పరిధిలో చెవులు ఉంటే, అది నిజంగా వినబడుతుంది.

హోమ్ టెలివిజన్ షోకి దగ్గరగా

ధ్వని వేగం ఎంత?

ధ్వని వేగం గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, చాలా మంది ప్రజలు గాలిలో ప్రయాణించే ధ్వని తరంగాలను సూచిస్తారు. 68 డిగ్రీల ఫారెన్‌హీట్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, పొడి వాతావరణంలో, ధ్వని వేగం గంటకు 767 మైళ్లు. వివిధ ఉష్ణోగ్రతలలో వేగం మారుతుంది మరియు గాలిలో ఉండే వాయువులను బట్టి కూడా మారుతుంది.

ది లా ఆఫ్ స్ట్రింగ్స్

6వ శతాబ్దం B.C.లో, తత్వవేత్త, గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు మరియు లైర్ ప్లేయర్, పైథాగరస్, ధ్వని పని చేసే విధానాన్ని పరిశోధిస్తూ గడిపాడు. కమ్మరి దుకాణంలో వివిధ పరిమాణాల సుత్తులు వివిధ టోన్‌లను సృష్టించే విధానాన్ని చూడటం ద్వారా ధ్వనిపై అతని పని ప్రేరణ పొందిందని పురాణం చెబుతుంది. అతని లైర్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క పొడవుతో ప్రయోగాలు చేయడం వలన ఫ్రీక్వెన్సీ స్ట్రింగ్ యొక్క పొడవుకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుందని అతని ఆవిష్కరణను ప్రేరేపించింది. ఇది స్ట్రింగ్స్ యొక్క మొదటి నియమం అని పిలుస్తారు మరియు ధ్వని తరంగాల గురించి మొదటి రికార్డ్ చేసిన పని.

సర్ ఐజాక్ న్యూటన్

సర్ ఐజాక్ న్యూటన్ ధ్వని కోసం వేగాన్ని ప్రచురించిన మొదటి వ్యక్తి. ట్రినిటీ కాలేజ్‌లోని కొలనేడ్‌లో నిలబడి, న్యూటన్ చేతులు చప్పట్లు కొట్టి, ఆ శబ్దం తన చెవులకు తిరిగి రావడానికి ఎంత సమయం పట్టిందో కొలిచాడు. ఆధునిక కొలిచే పరికరాలు లేకుండా, అతను సమయాన్ని కొలవడానికి లోలకంపై ఆధారపడ్డాడు. ప్రిన్సిపియా మ్యాథమెటికాలో ప్రచురించబడిన అతని సంఖ్య దాదాపు 15 శాతం తగ్గింది. న్యూటన్ అభివృద్ధి చేసిన సూత్రాన్ని పియరీ-సైమన్ లాప్లేస్ మెరుగుపరిచారు మరియు దీనిని న్యూటన్-లాప్లేస్ ఈక్వేషన్ అంటారు.

గన్‌షాట్‌లతో ధ్వని వేగాన్ని కొలవడం

1700ల ప్రారంభంలో, రెవరెండ్ విలియం డర్హామ్ ధ్వని వేగాన్ని కొలవడానికి ప్రయోగాలు చేశాడు. అతను టెలిస్కోప్‌తో టవర్‌లో నిలబడి ఉండగా, సహాయకులు అనేక స్థానిక ల్యాండ్‌మార్క్‌లపై తుపాకీలను కాల్చారు. డర్హామ్ గన్ షాట్ యొక్క ఫ్లాష్‌ను గమనించాడు మరియు అతను శబ్దం వినడానికి ఎంత సమయం పట్టిందో కొలవడానికి లోలకాన్ని ఉపయోగించాడు. అతను చేరి ఉన్న దూరాలు తెలిసినందున, ధ్వని వేగాన్ని లెక్కించవచ్చు మరియు ఇది తొలి సహేతుకమైన ఖచ్చితమైన అంచనాగా పరిగణించబడుతుంది.

కుండ్ట్ ట్యూబ్‌తో ధ్వని వేగాన్ని కొలవడం

ఆగస్ట్ కుండ్ట్ 1866లో కుండ్ట్ ట్యూబ్‌ను కనిపెట్టాడు. ఉపకరణం ఒక పారదర్శక ట్యూబ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో చిన్న మొత్తంలో చక్కటి పొడి ఉంటుంది. ట్యూబ్ యొక్క ఒక చివర ధ్వని సృష్టించబడినప్పుడు, పౌడర్ ధ్వని తరంగాల ద్వారా కదులుతుంది. ఇది తరంగదైర్ఘ్యాన్ని బట్టి ట్యూబ్‌లో సమాన అంతరాలలో స్థిరపడుతుంది. పౌడర్ కుప్పల మధ్య దూరాన్ని కొలవడం ధ్వని వేగాన్ని లెక్కించడానికి అనుమతిస్తుంది. వివిధ వాయువులతో కుండ్ట్ యొక్క ట్యూబ్ నింపడం వలన ధ్వని వేగాన్ని వివిధ మాధ్యమాలలో కొలవవచ్చు.

మైక్రోఫోన్‌లతో ధ్వని వేగాన్ని కొలవడం

రెండు మైక్రోఫోన్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈరోజు ధ్వని వేగాన్ని కొలవడానికి సులభమైన మార్గం. ప్రాథమిక భావన డర్హామ్ షాట్‌గన్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది, అయితే స్టాప్‌వాచ్‌లు మరియు ఫాస్ట్ రికార్డింగ్ పరికరాలు సౌండ్ సోర్స్ మరియు కొలిచే పరికరం మధ్య తక్కువ దూరాన్ని అనుమతిస్తాయి. షాట్‌గన్ బ్లాస్ట్ కంటే సౌండ్ కూడా మృదువుగా ఉంటుంది.

ఎత్తు యొక్క ప్రభావాలు

ధ్వని వేగంపై ఉష్ణోగ్రత అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఏదైనా ఆదర్శ వాయువులో, స్థిరమైన కూర్పుతో, ధ్వని వేగం పూర్తిగా ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రతలు పడిపోతున్నప్పుడు ధ్వని మందగిస్తుంది, అంటే ధ్వని తరంగాలు అధిక ఎత్తులో మరింత నెమ్మదిగా కదులుతాయి. అందుకే ధ్వని యొక్క సాధారణ వేగం సముద్ర మట్టం వద్ద కొలుస్తారు మరియు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

దేవదూత సంఖ్య 66666

వివిధ పదార్ధాలలో ధ్వని

కణాల కంపనం ద్వారా ధ్వని సృష్టించబడినందున, దాని ద్వారా కదలడానికి ఒక మాధ్యమం అవసరం. దీనర్థం శూన్యంలో ధ్వని లేదు, కానీ ధ్వని గాలి కాకుండా ఇతర పదార్థాల ద్వారా కదలగలదని కూడా అర్థం. నిజానికి, ధ్వని వాయువుల ద్వారా చాలా నెమ్మదిగా కదులుతుంది. ఇది నీటిలో నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ వేగంగా మరియు ఇనుము ద్వారా 15 రెట్లు వేగంగా కదులుతుంది.

సౌండ్ బారియర్‌ను బద్దలు కొట్టడం

ప్రారంభ ఏరోనాటికల్ ఇంజనీర్లు ధ్వని వేగాన్ని అధిగమించడం అసాధ్యమని భావించినప్పటికీ, మానవ నిర్మిత వస్తువులు శతాబ్దాల క్రితం దానిని విచ్ఛిన్నం చేశాయి. బుల్‌విప్ నుండి వినిపించే పగుళ్లు సోనిక్ బూమ్, మరియు ప్రారంభ బుల్లెట్‌లు కూడా ధ్వని వేగం కంటే వేగంగా ప్రయాణించాయి. చక్ యాగెర్ 1947లో లెవెల్ ఫ్లైట్‌లో ధ్వని కంటే వేగంగా ప్రయాణించిన మొదటి వ్యక్తి అయ్యాడు. 2012లో, ఫెలిక్స్ బామ్‌గార్ట్‌నర్ 120,000 అడుగుల నుండి పారాచూట్ చేసినప్పుడు వాహనం లేకుండా ధ్వని కంటే వేగంగా ప్రయాణించిన మొదటి వ్యక్తి అయ్యాడు.