Набирают ли звуковые волны скорость своего источника?

Я погуглил скорость звука и обнаружил, что она зависит только от среды (так же, как и скорость света, но с другими параметрами). Я не понимаю, как он не набирает скорость своего источника! Я имею в виду, что для постоянства скорости света дырочное правило сложения скоростей было изменено на релятивистское. Так как же сохранить постоянство скорости звука?

PS Я так благодарен каждому, кто ответил на этот вопрос, потому что он / она действительно побудили меня понять предмет.

Ответы (6)

Скорость звука в воздухе – это скорость, с которой распространяется волна давления. Если вы посмотрите на саму волну, не принимая во внимание ее источник, у вас будет вся информация, необходимая для определения скорости распространения, поскольку только локальные условия (например, плотность и локальная скорость изменения давления) определяют этот.

То же самое и со светом: если вы «смотрите на фотон, проходящий мимо вас», вам не нужно ничего знать об источнике — как только сигнал (звук или свет) покидает свой источник, он теряет всю память об этом, и просто становится волной, которая распространяется.

Теперь законы сложения скоростей, которые мы используем в теории относительности, связаны с постулатом о том, что скорость света будет одинаковой в любой инерциальной системе отсчета; преобразование Лоренца следует непосредственно. Но нет эквивалентного требования к звуку. Тот факт, что существуют сверхзвуковые путешествия, в значительной степени доказывает это. Еще один базовый уровень: если вы стоите с подветренной стороны от источника звука, этот звук достигнет вас быстрее, чем если бы вы стояли на том же расстоянии против ветра, потому что возмущение давления распространяется вместе с основной массой среды.

Отсюда следует, что скорость звука зависит от скорости наблюдателя относительно среды.

Так что я был просто неправ, говоря, что он не выбирает скорость источника, верно?
Да, звук не "подхватывает скорость источника". Однако, если к вам движется источник определенной частоты, частота, которую вы будете наблюдать, будет отличаться от частоты источника. Таким образом, существует взаимодействие между наблюдаемой частотой и скоростью источника, называемое эффектом Доплера. Но я не думаю, что это то, о чем вы спрашивали. См. также этот более ранний ответ или этот
Хорошо.. Я проверю ссылки, которые вы мне прислали, спасибо. Но сначала я хочу сделать следующие два утверждения: 1. Скорость звука изменится, если наблюдатель движется, 2. Скорость звука не изменится, если источник движется. Я нахожу это немного запутанным :\
Нет - скорость звука постоянна относительно среды. Он не измеряется относительно наблюдателя или источника. Хотя вы можете измерить время, которое требуется звуку, чтобы добраться от А до В, это время не зависит от того, движется ли А или В, при условии, что вы знаете положение А, когда звук передается, и положение В, когда это получено. Однако вам все равно нужно знать, неподвижна ли среда в системе отсчета, в которой вы определили положение А и В.
Я просто не согласен с примером; так как если B движется, то можно считать, что среда движется относительно B. Кажется, я теперь понял, спасибо :)
Если B находится на воздушном шаре...

Когда вам приводят значение скорости звука, подразумевается, что это скорость звука относительно среды, которая в воздухе составляет около 330 м/с.

Существенная разница с электромагнитными волнами заключается в необходимости среды для существования звуковой волны.
Это означает, что если есть ветер со скоростью 30 м/с (относительно земли), дующий от источника к вам (стоящим на земле), скорость звука будет измеряться как 330 + 30 = 360 м/с. Вы получили бы такое же значение скорости звука, если бы источник звука был неподвижен (не двигался относительно земли), а вы двигались к источнику со скоростью 30 м/с.

Отвечая на ваш вопрос, когда звуковая волна находится в воздухе, она будет двигаться со скоростью 330 м/с, и эта скорость не имеет ничего общего со скоростью источника.

Однако движущийся источник будет влиять на звуковую волну.
Если источник и вы не двигаетесь, вы можете представить себе звуковую волну как последовательность сжатий и разрежений с разделением сжатия на длину волны звуковой волны.
Если источник теперь начнет двигаться к вам, он отправит сжатие, а затем, прежде чем он отправит следующее сжатие, источник должен был двигаться к вам.
Это означает, что расстояние между сжатием (длина волны) уменьшается, а частота звуковой волны увеличивается.
Это пример эффекта Доплера.

Я понял из первых абзацев, что вы согласны с тем, что звук будет выбирать скорость источника. Однако я считаю, что «когда звуковая волна находится в воздухе, она будет двигаться со скоростью 330 м/с, и эта скорость не имеет ничего общего со скоростью источника». немного противоречиво, так как это должна быть эта скорость, например, относительно источника.
Я также знаю, что движущийся источник будет влиять на акустическую волну, но я не уверен, что это как-то связано с ее скоростью.

Звуковая волна генерируется за счет вибрации источника. Движение источника толкает/тянет среду, создавая колебания давления на среду. Оказавшись там, они распространяются в соответствии с физическими свойствами среды, в данном случае со скоростью звука.

Что происходит, когда источник (или слушатель) движется, так это то, что частота, с которой генерируются или принимаются волны, изменяется. Это известно как эффект Доплера (представьте, что мимо вас проезжают автомобили F1).

Кстати, именно поэтому преодоление звукового барьера вызывает звуковой удар . Если источник «генерирует больше звука» в том месте, где была его предыдущая волна, волны складываются, создавая «бум».
Я хочу полностью понять это, задав следующие вопросы: будет ли скорость источника влиять на вибрации (которые генерируют звуковые волны)? Или это среда, которая в соответствии с движением источника будет затронута (в этот момент), что вызовет разницу в реакции на вибрации? - маха 41 минут назад
Звуковые волны на самом деле представляют собой волны давления , распространяющиеся через среду. Вибрация есть не что иное, как движение источника по синусоиде. При движении источник давит на среду, в которую он погружен (обычно воздух). Если не в вакууме, «толчок» среды распространяется в виде волн давления в соответствии с физическими свойствами среды (скоростью звука в среде). Если эти волны находятся в диапазоне слышимости (от 300 до ~ 22000 Гц), мы называем их звуком.

Как только звук покидает источник, он должен пройти через среду. По сути, источник звука — это не что иное, как своего рода вибрации. Происходит ли вибрация во время движения источника или нет, не зависит от того, с какой скоростью звук будет распространяться по воздуху. Однако высота звука будет меняться в зависимости от того, в каком направлении вы слушаете. Скорость звука не является постоянной величиной в контексте теории относительности. Во всяком случае, это слишком медленно для этих эффектов.

Ну... я знаю, что звук - это своего рода вибрация в среде, которая еще не имеет определенной скорости. Я не понимаю, как он не может (или на самом деле) выбрать скорость источника. Это как я спрашиваю о механизме вычисления "скорости звука" в целом. И я не думаю, что согласен с вами насчет относительности, так как если она не постоянна согласно теории относительности, то вы неявно признали релятивистскую закон сложения скоростей, что означает, что вы согласны с тем, что в этом случае применяется нерелятивистское правило сложения скоростей, которое заставит скорость звука увеличить скорость его источника.
Молекулы воздуха взаимодействуют друг с другом посредством столкновений. Единственный способ увеличить скорость передачи данных — заставить молекулы воздуха двигаться быстрее. Источник вполне мог бы сделать это, но это не было бы аффектом, распространяющимся очень далеко перед источником, потому что столкновения между более быстрыми молекулами воздуха и более медленными молекулами воздуха распределили бы эту дополнительную скорость (кинетическую энергию) между гораздо большим количеством молекул.
@Farcher снова, я думаю, это против того, что звук набирает скорость источника, лол! Скорее из вашего ответа было ясно, что он изменится :)
@kpv большое спасибо, чувак; ты ответ направил меня на путь. Но я не согласен, пока не обсуждалось, что скорость звука изменится из-за относительности.

Ниже приведены три смелых утверждения, которые я делаю.

  • Из скоростей источника и наблюдателя/приемника длина волны звука зависит только от скорости источника.

  • Из скоростей источника и наблюдателя/приемника частота звука зависит от скоростей их обоих.

  • Из скоростей источника и наблюдателя/приемника «кажущаяся скорость» звука (т.е. скорость относительно наблюдателя) зависит только от скорости наблюдателя/приемника.

Вот, пожалуй, одна из причин, по которой скорость звука, скорость света не прибавляется к скорости источника, излучающего его. Пока вы добавляете скорость камня к скорости источника.

Вы можете применить силу только к объекту, который имеет массу. Вы не можете применить силу к чему-то с массой 0. Представьте, что вы снова толкаете пространство.
У звука нет массы, у него есть импульс... но это не масса. Свет не имеет массы. Свет имеет импульс. Когда бросаешь камень. Камень сопротивляется вам, потому что он имеет массу. Если бы у него не было массы, вы, так сказать, ни к чему не применяли силу.

Вот что это значит, когда фотон не отвечает или подвергается воздействию силы источника. Источник не может выбросить фотон, как камень. Вы можете засунуть камень в рогатку, если вы засунете фотон в рогатку, это то же самое, что ничего не засунуть в рогатку.

Потому что у них нет массы. Все, что не имеет массы, его скорость не может быть добавлена ​​к источнику, излучающему его.

Набирают ли звуковые волны скорость своего источника?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v