Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - VI. Ljudet - Ljudet som rörelse - Olika slags vågor
<< 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.
LJUDET SOM RÖRELSE. OLIKA SLAGS VÅGOR. 521
Longitudinella och transversella vågor. Inom fysiken har man i allmänhet
huvudsakligen intresserat sig för de vågrörelser som utnyttjas till att teoretiskt
klarlägga ljud- och ljusfenomenen och därvid framför allt riktat uppmärksamheten mot
de fall då mediet är obegränsat eller endast uppvisar någon enkel begränsningsyta.
Följden härav har blivit den att man härvid uteslutande behandlat rena tryckvågor och
skjuvningsvågor. Den första typen, d. v. s. den elastiska våg, som vi mött i det första
exemplet (fig. 417), där förskjutningarna inom det elastiska mediets inre gå utefter
samma riktningslinje som vågens egen fortplantning, har härvid fått benämningen
longitudinell våg, medan den i det andra exemplet (fig. 419), där förskjutningarna ske
i plan vinkelräta mot vågens fortplantningsriktning, benämnts transversell våg.
Den longitudinella vågens hastighet har man experimentellt bestämt för en hel
mängd material och därvid fått en ganska god överensstämmelse med teorien.
Sålunda ger teorien exempelvis för stål, ägande en elasticitetsmodul om 20 000, att
hastigheten är 5 048 m/sek., medan nyare försök givit ett värde växlande mellan 4 913
och 5 124 m/sek. Detta höga värde förklarar hur det kom sig att Robert Hooke på
sin tid genom försök med en lång tråd ansåg sig ha konstaterat att ljudet antingen går
ögonblickligt eller ock har samma hastighet som ljuset. Den mot ljuset svarande
transversella vågrörelsens hastighet har man icke kunnat teoretiskt beräkna,
eftersom man icke känner skjuvningsmodulen för världsetern, det ämne vari man tänkt
sig ljuset som en våg framskrida. Däremot har man, som vi längre fram skola se,
experimentellt fastställt ljusets hastighet till det enorma värdet 300 000 km/sek. och
i stället gjort teoretiska betraktelser över etern, som följaktligen får anses vara en
oerhört styv och kompakt fast kropp.
Longitudinella vibrationsvågor. Uti det föregående ha vi huvudsakligen tänkt
oss vågen bestå av en enda stötimpuls, vilken fortplantats genom det elastiska mediet,
och det har varit ganska lätt att i anslutning till Huygens’ och Newtons uppfattning
förstå att en sådan impuls verkligen skrider framåt, fastän mediets olika delar blott
undergå obetydliga förskjutningar. Emellertid är det inte sådana stötimpulser, som
utgå från hammarslag och kanonskott, vilka mest varit föremål för människans
intresse, utan vi veta att det i stället varit musikinstrumentens tonvågor. Dessa toner
alstras av vibrerande kroppar och tonens särmärke är, att den består i en periodiskt
upprepad rörelse, vilken i form av en vågföljd skrider framåt, ungefär som en rad av
stötvågor uppkomna genom upprepade hammarslag. Av denna anledning skola vi
nu närmare studera dylika vibrationsvågor.
Vi vilja fördenskull fortfarande använda oss av en lång, elastisk stång som
representant för det elastiska mediet, men för att lättare kunna tänka oss vågen fortskrida
med sådan hastighet att man skall kunna med ögat följa densamma, vilja vi antaga
att stången har en mycket liten elasticitetsmodul. Detta motsvarar att vi tänka oss
att det blott behöves en liten kraft för att åt stången ge en procentuellt stor förlängning
(se sid. 270).
Något kompakt material med denna egenskap är svårt att erhålla; kautschuk skulle
möjligen duga, men det har dåliga elastiska egenskaper i övrigt, så att en våg hastigt
dör ut i detta material. En härdad ståltrådsspiral har däremot denna egenskap, och
genom lämpligt val av trådens tjocklek i förhållande till den cylindriska spiralens
diameter ävensom av spiralens stighöjd kan man efter behag erhålla vilken
elasticitetsmodul man behagar.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
