Bu yazıda neler okuyacaksınız?
Önerilen Süre: 4 ders saati
Konu / Kavramlar: Sesin sürati, ses enerjisi
F.6.5.3.1. Sesin farklı ortamlardaki süratini karşılaştırır.
a. Sesin boşlukta neden yayılmadığı belirtilir.
b. Işık ve sesin havadaki sürati; şimşek, yıldırım ve gök gürültüsü olayları üzerinden karşılaştırılır.
c. Sesin bir enerji türü olduğuna değinilir.
SESİN SÜRATİ
1. SESİN SÜRATİ
Ses, maddesel ortamda yayılır. Sesin yayılabilmesi maddenin içerisindeki tanecikler sayesinde gerçekleşir. Madde içerisindeki tanecikler birbirine çarparak sesin iletilmesini sağlar. Bu tanecikler birbirine ne kadar yakınsa ses o kadar süratli yayılır.
- Katı maddelerde ses en süratli yayılır. Tanecikler birbirine çok yakındır.
- Sıvılarda yayılma sürat katılara göre azdır.
- Gaz maddelerde ses en yavaş yayılır. Tanecikler birbirinden çok uzaktır.
- Boşlukta tanecik bulunmadığı için ses yayılmaz.
- Sesin sürati, ışığın süratinden azdır. Bu nedenle şimşek çaktığında önce ışık, sonra ses gelir.
- Sesin havada yayılma hızı 340 m/s iken ışığın yayılma hızı 300.000 km/s dir.
- Ses bir saniyede 340 metre yol alırken ışık bir saniyede dünyanın etrafını 7.5 kez dolaşabilir.
- Televizyonun sesini açtığımızda sesin yayılma hızı değişmez. Sadece ses dalgalarının enerjisi artar.
- Sesin sürati aşılabilir. Jet uçakları sesin süratini aşabilir.
- Sesten hızlı giden araçların hızına, süpersonik hız denir.
- Ses hızı aşılırken süpersonik patlama sesi ve jet uçağın etrafında bulutsu meydana gelir.
- Ses hızı aşılırken meydana gelen yüksek basınçlı havaya ses duvarı denir.
1.2. Sesin Süratinin Hesaplanması
- Alınan yol sorulduğunda: Yol= Sürat x Zaman
- Zaman sorulduğunda: Zaman= Yol/Sürat
Örnek
Ahmet yıldırım düştükten 8 saniye sonra sesin duymuştur. Buna göre yıldırımın düştüğü yer kaç metre uzaklıktadır? (Sesin havadaki sürati 340 m/s dir.)
Yol = Sürat x Zaman
Yol = 340 x 8 = 2720 m
Not: Sesin yankısını hissedebilmemiz için engel ile aramızda en az 17 metre mesafe olmalıdır.
1.3. Sesin Yayılma Sürati Nelere Bağlıdır ?
- Ses her maddesel ortamda aynı süratte yayılmaz.
- Sesin yayılma sürati maddenin fiziksel haline, ortamın yoğunluğuna ve sıcaklığa bağlı olarak değişir.
| Maddenin | Sıcaklık (C°) | Sesin Sürati (m/s) |
|---|---|---|
| Karbondioksit | 20 | 277 |
| Hava | 20 | 344 |
| Alkol | 20 | 1213 |
| Su | 20 | 1463 |
| Demir | 20 | 3560 |
| Bakır | 20 | 5130 |
| Madde | Sıcaklık (C°) | Sesin Sürati (m/s) |
|---|---|---|
| Hava | 0 | 332 |
| Hava | 20 | 334 |
| Hava | 100 | 386 |
| Su | 0 | 1432 |
| Su | 20 | 1463 |
| Su | 100 | 2100 |
| Demir | 0 | 5000 |
| Demir | 20 | 5130 |
| Demir | 100 | 5300 |
a. Maddenin Fiziksel Hali
- Ses katılarda en süratli, sıvılarda orta süratte ve gazlarda en az sürate sahip olacak şekilde yayılır.
b. Ortamın Yoğunluğu
- Ses yoğunluğu fazla olan cisimlerde daha hızlı yayılır.
- Tanecikler arasındaki mesafe katı maddelerde daha azdır.
- Bu sayede sesin yayılma hızı artar.
- Gaz maddenin tanecikleri arasındaki mesafe arttığı için ses yavaş iletilir.
Katı ——–> en hızlı
Gaz ———-> en yavaş
c. Ortam sıcaklığı
- Sesin yayılma hızı sıcaklığa da bağlıdır.
- Ortamın sıcaklığı arttıkça sesin yayılma hızı da artar.
- Ortamın sıcaklığı artınca taneciklerin hareket enerjileri de artar.
- Tanecikler daha hızlı hareket etmesinden dolayı ses daha hızlı yayılır.
Soğuk hava ——-> Yavaş
Sıcak hava ———> Hızlı
2. SES BİR ENERJİDİR
- Ses bir enerjidir. Ses enerjisi hareket ve ısı enerjisine dönüşebilir.
- Ses kaynağından uzaklaştıkça sesin enerjisi de azalır.
- Ses enerjisinin aktarılabilmesi için taneciklerin (atom) birbirine temas etmesi gerekir.
- Sesin enerji olduğunu yukarıdaki deneyde görebiliriz. Tefe tokmakla vurulduğunda ses dalgalar halinde havada yayılarak karşıdaki tefe çarpar ipe bağlı topun hareket etmesini sağlar.
2.1. Sesin Bir Enerji Olduğunu Gösteren Olaylar
- Çok alçaktan uçan bir savaş uçağı ürettiği ses enerjisi ile pencere camlarını kırılabilir.
- Opera sanatçıları çıkardıkları tiz ses ile cam bardağı kırabilir.
- Hoparlörün yanına yakılan bir mum ses enerjisi ile titreşir.
- Dağlarda çok az bir sesten kar kütleleri hareket ederek çığ oluşabilir.
- Böbrek taşının kırılmasında ses enerjisinden yararlanılır.
- Mikrofonda ses enerjisi elektrik enerjisine dönüşmektedir.
- Ses enerjisinin aktarılması sırasında taneciklerin birbirine çarpması sırasında ısı açığa çıkar.
Not: Ses Enerjisi ısı, hareket (mekanik) ve elektrik enerjisine dönüşebilir.