Утром в суровые, холодные зимние дни мир потрясающе спокоен. Кажется, что можно услышать, как в пяти кварталах падает булавка. Хотя вы, вероятно, не могли услышать звук падающей булавки вдалеке, но у вас наверняка будет больше шансов зимой. Все просто, потому что звук распространяется быстрее в теплом воздухе, а в холодном распространяется дальше. Позвольте нам объяснить, как это происходит.
Немного о звуковой волне
Люди говорят о скорости звука, как будто она постоянна, но на самом деле она меняется в зависимости от окружающей среды. Это потому, что звук — это волна давления, которая полагается на перемещение молекул вокруг, чтобы добраться туда, куда он идет. Звук может достигать цели быстрее или медленнее в зависимости от того, на что похожи эти молекулы. Например, он движется в воде быстрее, чем в воздухе, а в лесу быстрее, чем в воде.
Когда дело доходит до воздуха, влажность и температура играют роль в скорости звука. Влажность снижает плотность воздуха так сильно, что влажный воздух становится тяжелым. Это делает его движение более быстрым. Тепло заставляет молекулы воздуха двигаться быстрее, поэтому они более готовы переносить волну давления, чем молекулы, движущиеся медленнее. Из-за этого тепло заставляет звук двигаться быстрее.
Как происходит распространение звуковой волны?
Вы, наверное, видели, как солома в стакане воды выглядит так, будто она разбита пополам. Это связано с преломлением света — тем, как лучи света изгибаются, когда они переходят из среды, такой как воздух, в среду, такую как вода. В частности, скорость света в воде замедляется, что заставляет их преломляться на границе воздух-вода. Когда волна делает противоположное, переходя от медленной среды к быстрой, она отклоняется от этой границы.
В морозный день над холодными очагами, расположенными ближе всего к земле, обычно бывает слой теплого воздуха. К примеру, вы кричите другу на улице или слышите, как прибывает ваш автобус. Звуковая волна, которая обычно идет во все стороны, преломляется этим теплым воздухом. Поскольку в теплом воздухе звук движется быстрее, чем в холодном, волна отклоняется от теплого воздуха и возвращается к земле. Вот почему звук способен путешествовать дальше в холодную погоду.
Итог
Конечно, зимним утром происходит намного больше явлений, чем просто передача звука с определенной скоростью. Снег поглощает звук, тем самым приглушая все звуки, которые вы обычно слышите и которые отдаляются от земли. Не многим людям нравится холодная погода, поэтому в этот период вокруг меньше машин, пешеходов и животных, способных создать шум. Вы можете быть несчастными там, в холоде, но по крайней мере вы получите мир и покой в качестве награды.
А вы замечали, как далеко слышен звук зимой?