İçerik
Gece gökyüzünde yıldırımın titremesini izlediyseniz ve gök gürültüsünün kulaklarınıza ulaşmasının kaç saniye sürdüğünü, ışığın sesten çok daha hızlı gittiğini zaten biliyorsunuz. Bu, sesin ya yavaş hareket ettiği anlamına gelmez; Oda sıcaklığında, saniyede 300 metreden fazla bir ses dalgası yayılıyor (saniyede 1.000 feet'ten fazla). Havadaki ses hızı, nem de dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlı olarak değişir.
Ses dalgaları
Uzayda bakım yapan ve bir komşuya çarparak bir çift lastik top gibi sıçrayacakları bir hava molekülü olduğunu hayal edin. İkinci molekül şimdi bir başkasıyla çarpışana kadar acele eder. Bu çarpışmaların her biri, birinci molekülden diğerine enerjiyi aktarır. Ses dalgaları şu şekilde hareket eder: hava molekülleri boğazınızdaki ses tellerinin titreşimi gibi bir rahatsızlık nedeniyle harekete zorlanır ve çarpışmalar bu enerjiyi ilk hava molekülleri grubundan komşularına vb. Dışarı aktarır. Sonuçta, dalga enerjiyi aktarır ancak önemli değildir, bunun anlamı hava moleküllerinin kendisinden ziyade seyahat eden rahatsızlıktır.
hız
Sesin hızından bahsederken, ses dalgasının veya rahatsızlığın kulağınıza başladığı yerden gitmesinin ne kadar zaman alacağı hakkında konuşuyorsunuz. Bir ses dalgasının hızı, dalganın geçtiği ortam veya malzeme tarafından belirlenir; Mesela aynı dalga helyumda havada olduğundan daha hızlı gider. Her malzemenin sesi ne kadar hızlı ileteceğini belirleyen iki özelliği vardır: yoğunluğu ve sertliği veya elastik modülü.
Hava
Havanın "sertliği" veya elastik modülü nem ile değişmez. Yoğunluk, ancak yapar. Nem arttıkça, su molekülü olan hava moleküllerinin yüzdesi de artar. Su molekülleri, oksijen, azot veya karbondioksit moleküllerinden çok daha az kütlelidir ve bu nedenle, su buharından oluşan havanın oranı arttıkça, birim hacim başına daha az kütle ve havanın yoğunluğu artar. Düşük yoğunluk, daha hızlı ses dalgası hareketine dönüşür, böylece ses dalgaları yüksek nemde daha hızlı hareket eder. Ancak, hızdaki artış çok küçük, bu yüzden çoğu günlük amaç için onu görmezden gelebilirsiniz. Örneğin oda sıcaklığındaki deniz seviyesindeki hava, ses yüzde 100 nemde (çok nemli hava) yüzde 0 nemde (tamamen kuru hava) olduğundan yaklaşık yüzde 0,35 daha hızlı hareket eder.
Diğer Faktörler
Nemin ses hızı üzerindeki etkisi, yüksek irtifada yaşadığınız gibi, düşük hava basınçlarında biraz daha fazladır. Deniz seviyesinden yaklaşık 6.000 metre (20.000 feet) yükseklikte, örneğin, oda sıcaklığında kuru havadaki yüzde 0 nemdeki ses hızı ile aynı havadaki yüzde 100 nemdeki fark arasındaki fark yaklaşık yüzde 0,7'dir. Artan sıcaklık, nemin havadaki ses hızı üzerindeki etkisini de arttırır, bununla birlikte artış nispeten mütevazıdır.