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千里传音由 STEM 开始千里传音由 STEM 开始
2020-06-20 阅读:766
千里传音由 STEM 开始千里传音由 STEM 开始

千里传音是武侠小说里武林高手的一种功夫。

千里传音由 STEM 开始千里传音由 STEM 开始

从物理学的角度,声音是机械波,由振动而产生。

不同的介质

声音的传递会受介质所影响,声音的传播速度以固体较快、液体其次,而气体较慢,这是与介质的密度相关,介质的密度大,声音的传播速度便快。反之,介质的密度愈小,则声音强度愈低。

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声音的传播也与温度有关,声音在热空气中的传播速度比在冷空气中的传播速度快,这是因为热力给予介质的分子能量,空气分子增强振动的幅度和速度,引至碰撞率增加令声波传递得更快。湿度的大小对空气中声速也有影响,因为湿度增加即代表空气中的水分子增加,声波遇到在空气中的水分就有助声波增加速率。

风向影响声音大小?

当站在逆风的位置,不论怎幺办高声呼叫,远处的人是很难听到高呼的声音,但在顺风的位置的人向身企远处的人说话,他是能够听得一清二楚说话内容,这是声音的折射现象。

风能够把声波吹散吗?声波在空气中传播,顺风时会较快。由于地面上有障碍物,所以接近地面时风速会较低,离地面远一些,风速也较高。

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因此当声波在顺风的情况下传播时,离地面较远的声波走得快一些。由于高低两个地方的声速不同,所以会造成折射现象,就好像声波在不同的介质中传播一样。波动的会被折射向声速较慢的地方,顺风时声波会被折射向下,所以会传得较远。

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相反声波在逆风时的情况下传播时,声波的前进方向与风速相反,声速会被风速减弱,造成上层的声速较下层低。依照上述的道理,声波便会被折射向上,所以远处的人便很难接收到了。所以在「顺风」时会较易听到远处的声音,而在「逆风」时声音会变得微弱。

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建筑物应用 STEM

正因为声音的折射原理,在高处位置向下方说话时会因为高处的风速较高,有些宗教建筑的设计就应用了声音折射的原理。在半山电梯的途中经过的回教清真礼拜总堂,内裏有一座「宣礼塔」,它是清真寺的最高建筑。每到礼拜的时辰,宣礼员会登上塔顶,大声呼唤穆斯林到清真寺做礼拜。由于宣礼塔在较高位置,附近较小障碍物,声音较容易传送开去。

声音传播在白天黑夜也不同

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晚上的声音传播的要比白天远,是因为白天音在传播的过程中,遇到了上升的热空气,从而把声音快速折射到了空中。

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晚上冷空气下降,声音会沉着地表慢慢的传播,不容易发生折射。

传声筒的形状设计能够使发出的声音经过筒壁反射后,传播的方向变得较为集中,因此有助声音增大强度,能够传得较远的地方。声音还会因外界物质的阻挡而发生反射,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。

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传声筒运用了声音的回声反射。

所以只要学懂声音的传播方式,配合风向、位置、利用工具等,就能模仿武侠小说千里传音的功夫。

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