Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - VI. Ljudet - Ljudet som rörelse - Ljudets hastighet i olika media
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
514
LJUDET.
ning av den elastiska vågens fortplantningshastighet. Newton uppfattade vågen som
en följd av skikt, i vilka det elastiska materialet var omväxlande mer och mindre
hårt sammanpressat än i det naturliga vilotillståndet. Dessa tryckskikt, i vilka
man egentligen får tänka att trycket kontinuerligt varierar från den högsta förtätningen
och till den lägsta förtunningen, skrida fram i mediet genom partiklarnas elastiska
förmedling, varvid dessa partiklar, utan att följa med i tryckvågens fortskridande
rörelse, förbliva i sina orter, där de blott obetydligt förskjutas.
Man kan få en god föreställning om hur luftmassans olika delar ömsom vidgas och
ömsom hoptryckas, om man på en vridbar vals (fig. 414) uppritar en rad ringar med
olika stor symmetriskt fördelad lutning. Mellanrummet mellan två ringar kommer
vid valsens rotation, om man ser den rakt framifrån, att omväxlande ökas och minskas,
och man ser samtidigt hurusom dessa växlingar avlösa varandra hos de efter varandra
följande mellanrummen, så att man får ett klart intryck av att växlingarna skrida
fram efter valsen, fastän ringarna förbliva på sin plats på valsen.
Newton beräknade å ena sidan den mekaniska kraft som behöves för att på ett
tunt skikt av mediets material utöva den elastiska sammanpressning som svarar mot
ett sådant tryckskikt, å andra sidan beräknade han den acceleration som svarar mot
att denna hoppressning med en bestämd hastighet skrider framåt från ett skikt i
mediet till närmast angränsande skikt; genom att multiplicera denna acceleration med
skiktets massa fick han ett dynamiskt mått på den elastiska kraften och erhöll
därigenom en möjlighet att sammanknippa våghastigheten med mediets elastiska
egenskaper. Det visade sig att man kan uppställa följande lag för våghastigheten:
V å g h a s t i g h e t-e n s kvadrat multiplicerad med mediets
täthet är lika med mediets elasticitetskoefficient.
Experimentell prövning av Newtons teori. För en gas med en i förhållande till
volymsenheten någorlunda stor volym beräknas elasticitetskoefficienten på så sätt, att
man multiplicerar volymen med den förändring som trycket får, då volymen ökas
med en volymsenhet. Nu ägde man på Newtons tid uti Boyles lag (se sid. 252) en
möjlighet att beräkna förändringen i trycket för en viss förändring i volymen.
Newton kunde därför verkställa en beräkning av luftens elasticitetskoefficient och fann
den exakt lika med luftens tryck. Med stöd av de genom experiment funna värdena
på luftens täthet fann han därpå att ljudets fortplantningshastighet i luft borde vara
906 pariserfot i sekunden eller 296,2 m/sek.
Det teoretiskt beräknade värdet stämde emellertid mycket dåligt med de
experimentellt funna värdena. Utom de tidigare nämnda värden, som Gassendi och
Florens-akademisterna kommit till, kände man på Newtons tid resultatet av en hel mängd nya
bestämningar med följande värden i meter per sekund: Mersenne (år 1640) 448, Boyle
(år 1700) 351, franska vetenskapsakademien (Cassini m. fl. år 1738) sedermera
förbättrat (år 1822 Arago, Gray—Lussac m. fl.) till 330,8. Alla dessa värden avvika
ju högst väsentligt från det teoretiskt funna värdet.
Den dåliga överensstämmelsen mellan det teoretiskt funna och det genom
observationer uppmätta värdet på ljudets hastighet föranledde en hel rad nya försök under
1700-talet. Under dessa försök bekräftades ytterligare att ljudets hastighet är
oberoende av sättet för ljudets alstring, om det är ett hammarslag, ett pistolskott eller ett
kanondunder. Likaså visade försöken att ljudet sprides med samma hastighet från
en pistolmynning, vare sig denna är vänd mot observatören eller bort ifrån denne. Men
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
