Kodėl erdvėje nėra garso?
Trumpas atsakymas: Erdvėje nėra garso, nes garsas yra mechaninė vibracija, kuriai judėti reikia materijos (pvz., oro). Erdvė yra vakuumas, kuriame beveik nėra dalelių, todėl nėra nieko, kas galėtų perduoti tas vibracijas.
Trumpas paaiškinimas
Garsas sklinda, kai dalelės (atomai arba molekulės) susiduria viena su kita. Tie iškilimai sklinda kaip bangos ore, vandenyje ar kietose medžiagose. Kosmose dalelių skaičius yra labai mažas, todėl iškilimai retai pereina iš vienos dalelės į kitą.
Tai reiškia, kad garso bangos negali toli nukeliauti – jos greitai išnyksta. Šviesos ir radijo bangoms dalelių nereikia; tai elektromagnetinės bangos ir gali judėti tuščioje erdvėje. Astronautai radijo ryšiu kalbasi, nes radijo imtuvai garsą paverčia radijo bangomis ir atgal erdvėlaivio viduje.
Jei kas nors už erdvėlaivio ribų skleistų garsų triukšmą, jo negirdėtumėte, nebent liestumėte tą patį objektą arba turėtumėte radijo ryšį.
Už to slypintis mokslas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis / dėsnis: Garsas yra mechaninė banga, kuriai sklisti reikalinga materiali terpė (dujos, skystis arba kieta medžiaga).
Terpėje vibruojančios dalelės stumia gretimas daleles ir perduoda energiją kaip slėgio banga. Vakuume – srityje, kurioje yra labai mažai dalelių – nėra pakankamai susidūrimų, kad vibracija būtų perduota, todėl banga negali sklisti. Tai skiriasi nuo elektromagnetinių bangų (pvz., šviesos ir radijo), kurios yra savarankiški elektriniai ir magnetiniai laukai ir kurioms nereikia terpės.
Kaip mes tai žinome: Mokslininkai išbandė garso sklidimą vakuuminėse kamerose ir pastebėjo, kad garsiniai signalai išnyksta pašalinus orą. Astronautų ir erdvėlaivių įrašuose taip pat matyti tyla už transporto priemonių ribų, nebent vibraciją perneša radijas ar tiesioginis fizinis kontaktas. Šie faktai paaiškina, kodėl raketinius variklius garsiai girdite paleidimo aikštelės stebėjimo zonoje, bet negirdėtumėte to paties garso, jei plūduriuotumėte netoliese kosmose be oro.
Pamatyk tai gyvenime
- Astronautas išeina į atvirą kosmosą: už kostiumo ribų negirdite kitų žmonių; vietoj to naudojate radiją.
- Erdvėlaivio viduje: girdite variklius ir balsus, nes oras kabinoje neša garsą.
- Vakuuminės kameros demonstracija: po stikliniu indu skambantis varpas nutilo, kai oras buvo išpumpuojamas.
- Meteoras, patenkantis į atmosferą: jis tapo garsus tik tada, kai atsitrenkė į orą ir sukūrė smūgines bangas.
Išbandyk pats
Skambėjimas varpeliu stiklainyje
Sauga: Būkite atsargūs su stiklu ir vakuuminiais siurbliais; laikykitės suaugusiųjų priežiūros.
Priemonės
- mažas baterijomis maitinamas skambutis arba mažas varpelis
- stiklinis varpelio formos indas arba didelis indas su dangteliu
- vakuuminis siurblys (arba šiaudelis
- jei nėra siurblio)
- sandarinimo pagrindas arba glaistas
Žingsniai
- Įdėkite skambutį arba varpelį į stiklainį ir sandariai uždarykite dangtelį.
- Įjunkite skambutį arba varpelį, kad jis skambėtų; klausykite ir atkreipkite dėmesį į garso lygį.
- Prijunkite vakuuminį siurblį ir lėtai ištraukite orą iš stiklainio.
- Klausykitės, kaip ištraukiamas oras; garsas turėtų susilpnėti.
- Įleiskite orą atgal ir stebėkite, kaip garsas grįžta. Ką tai rodo: šalinant orą, lieka mažiau dalelių, kurios gali pernešti vibracijas, todėl garsas silpnėja.
Žodynėlis
- Garso banga: vibracija, sklindanti per materiją, dalelėms spaudžiant viena kitą.
- Vakuumas: erdvė, kurioje yra labai mažai dalelių; „tuščia“ erdvė.
- Terpė: medžiaga (oras, vanduo arba kieta medžiaga), kuri neša garso bangą.
- Mechaninė banga: banga, kuriai judėti reikalinga terpė (kaip garsui).
DUK
Ar garsas apskritai gali sklisti kosmose?
Labai mažai; tikrame vakuume garsas negali sklisti, nes nėra pakankamai dalelių vibracijai pernešti.
Kodėl astronautai vis dar girdi dalykus savo kostiumų viduje?
Oras kostiumo viduje neša garsą, o radijo imtuvai garsą paverčia radijo bangomis, kad būtų galima kalbėti dideliais atstumais.
Ar sprogimus kosmose galima matyti, bet negirdėti?
Taip; galite matyti blyksnius ar nuolaužas, bet sprogimo negirdėsite, nebent būtumėte terpėje, kuri perduoda garsą.
Kodėl per televizorių galime girdėti raketas?
Televizija įrašo garsą ore paleidimo aikštelėje arba prideda įrašytą garsą; kameros neužfiksuoja garso, sklindančio kosmose.