science >> Wetenschap >  >> Fysica

Stenen op ijs overslaan maakt gekke sci-fi-geluiden

Het overslaan van rotsen op een bevroren meer zoals Lago Bianco in Zwitserland zal vaak vreemde, sci-fi-achtige geluiden. Roberto Moiola/Sysaworld/Getty Images

IJs is een beetje raar. Voor een ding, ondanks dat het solide is, het is minder dicht dan vloeibaar water. En voor een ander het is bekend dat het nogal schokkende geluiden maakt. Als je een steen over een bevroren meer overslaat, hoor je misschien een hoog geluid dat zowel bekend als buitenaards is. Het is als het getjilp van een exotische vogel. Of een laserstraal uit een sterrenstelsel ver, ver weg.

Lifestyle YouTuber Cory Williams weet alles over de auditieve eigenaardigheden van bevroren water. In 2014, Williams won internetgoud en ging viraal toen hij filmde hoe hij stenen op een met ijs bedekt meer in Alaska gooide. Deze eenvoudige actie produceerde hoge, futuristische geluiden.

Williams' video documenteert een klassiek voorbeeld van akoestische dispersie. Geluidsgolven bestaan ​​uit meerdere frequenties, inclusief hoge en lage. Wanneer een geluid door de lucht reist, de componentfrequenties reizen gewoonlijk samen met dezelfde snelheid, dus bereiken ze allemaal min of meer gelijktijdig het menselijk oor.

Akoestische dispersie

Maar soms, wanneer een geluidsgolf door een vast medium (zoals ijs) gaat, die hoge en lage frequenties worden gescheiden. Sneller zijn, de hoogfrequente golflengten ritsen hun laagfrequente tegenhangers voor. Als resultaat, u hoort mogelijk een opening tussen de hoge tonen en de lage tonen die in hetzelfde geluid zitten. Dat is akoestische dispersie in een notendop.

Het fenomeen is eenvoudig genoeg om te reproduceren. Als je met een hamer tegen een metalen staaf slaat, draad of slinky die lang en dun is, de hoogfrequente trillingen zullen veel sneller door het object pulseren dan de lagere, het creëren van een schrille twang. Die klassieke laserstraalgeluidseffecten uit de originele Star Wars-trilogie zijn met deze methode gemaakt. (" Kerkbank! Kerkbank! ")

Extra grote ijskappen kunnen zich ook lenen voor akoestische verspreiding, wat de gekke geluiden verklaart die Cory Williams op gang bracht door stenen naar een bevroren meer te gooien. Als je zijn experiment wilt imiteren, Hoewel, je moet op een goede afstand van het bevroren water blijven staan.

Grootte doet er toe

Ruimte overdrijft de kloof tussen hoog- en laagfrequente golflengten. Over een korte afstand, de eerste zal niet veel kans hebben om vooruit te komen. Maar op grote, brede ijsplaten of lange stroken metaal, de mate van scheiding neemt toe tussen hoogfrequente golven en hun slowpoke-tegenhangers.

Een andere manier om akoestische dispersie te veroorzaken, is door over bevroren meren te schaatsen. Door over het ijs te glijden, een skater kan een reeks fluitende geluiden produceren die de geluiden van ruimtegevechten in 'Return of the Jedi' oproepen. Maar sporters die dit hebben gedaan, zeggen dat je de geluiden niet persoonlijk kunt horen terwijl je achten aan het snijden bent, omdat je - in deze situatie - te dicht bij de bron van het geluid bent:jezelf.

Ice heeft geen menselijke hulp nodig om gekke piepjes te maken, trouwens. De oppervlakken van bevroren watermassa's knikken en barsten van nature, die de neiging heeft om luide verspreidende geluiden te veroorzaken. Maar als je deze in het wild hoort, voel je vrij om te doen alsof je op de ijsplaneet Hoth staat. We zullen niet oordelen.

NU DAT IS INTERESSANT

Niemand wil eindigen op dun ijs. Daartoe, een team van onderzoekers keek naar akoestische dispersie als een middel om de dikte van ijskappen over meren te beoordelen, vijvers en kanalen. Hun oordeel? Als je een steen op het oppervlak gooit en het resultaat? "Pew! Pew!" ruis klinkt hoger dan de pianotoets E4, het ijs is niet veilig om op te lopen.