science >> Wetenschap >  >> Fysica

Typen materialen die de beste echo's creëren

Echo's worden gemaakt wanneer geluidsgolven een obstakel raken en terugstuiteren. Hoe vloeiender het obstakel waarop de geluidsgolf valt, hoe helderder en luider de echo - omdat de geluidsgolf intact blijft wanneer deze een glad oppervlak raakt dan wanneer deze een ruwe raakt. Om een ​​luide, heldere echo te horen, moet de toehoorder ook ver genoeg van het oppervlak verwijderd zijn waar de geluidsgolf vandaan komt, zodat de geluidsgolf ruimte heeft om te weerkaatsen.

Harde materialen

Een hard, relatief niet-poreus materiaal, zoals beton, is zo ongelijk mogelijk aan het medium waar de geluidsgolven doorheen bewegen - de lucht. Die ongelijkheid houdt de geluidsgolf - die op of door de lucht reist - doorsijpelt door het oppervlak van het materiaal. Omdat de geluidsgolf niet door het oppervlak kan sijpelen, wordt het niet erin opgenomen - het weerkaatst en wordt teruggekaatst als een echo.

Voorbeelden van harde materialen

In een natuurlijke omgeving kunnen materialen die hard genoeg zijn om geluidsgolven af ​​te kaatsen rots bevatten (zoals een berg of een grot) of ijs (zoals een gletsjer of een bevroren meer). In een door de mens gemaakte omgeving omvatten soortgelijke harde materialen betonnen gebouwen of het asfalt van de stoep of straat.

Gladde materialen

Wanneer een geluidsgolf, die bestaat uit kinetische energie, botst met een oppervlak, zal het zijn kinetische energie als warmte afgeven op de plaats van die botsing. Als het botst met een korrelig oppervlak met veel heuvels en valleien van moleculen, botst het tegen een groter aantal moleculen, en zal meer van zijn energie worden omgezet in warmte. Gladde materialen laten aan de andere kant relatief weinig ruimte voor kleine, individuele botsingen tussen de moleculen van het oppervlak en de geluidsgolf - en daarom wordt minder van de energie van de geluidsgolf omgezet in warmte, en meer ervan stuitert terug van het oppervlak als een echo.

Voorbeelden van gladde materialen

In een door de mens gemaakte omgeving zijn materialen die soepel genoeg zijn om een ​​echo te produceren glas-, metaal- en betonblokken, het bakstenen en metalen interieur van een magazijn, marmeren gebouwen en vloeren, of, als de ruimte zodanig is gevormd dat de akoestiek een echo, gepleisterde en geverfde binnenmuren oplevert. In een natuurlijke omgeving zijn materialen die soepel genoeg zijn om een ​​echo te produceren een modderige rivier of meerbodem, kalkstenen grotmuren die zijn gegraven en afgevlakt door de zee, of het interieur van een grot die is afgevlakt door stromend grondwater.