Nejen hudbou hudebník je živ. Občas se totiž hodí vědět něco o akustice i elektrotechnice. K tomu všemu by měl sloužit náš nový seriál.
Začneme otázkou: Co to vlastně je zvuk?
Z pohledu akustiky se náš svět podobá akvárku. Rybky si plavou ve vodě. Lidé se zase pohybují ve vzduchu, v atmosféře. Člověk se podivuje rybkám, že jim nevadí pobyt v tak hustém prostředí. Ale stejně by se lidem divil mimozemšťan, který je celý život uvyklý na pohyb ve vzduchoprázdnu. Naše atmosféra by mu také připadala značně hustá.
Pokud v bazénu uděláme tempo, vidíme, jak se pod hladinou i na hladině tento vzruch šíří dál. Funguje to tak, že molekuly vody, které si můžeme představit jako tenisové míčky, narážejí jedna na druhou. Úplně stejně to funguje na Zemi v atmosféře. Pokud se v okolí ucha rozechvěje vzduch, vnitřní ucho jej převede na nervové impulzy, které putují do mozku. A na informaci: něco slyším. Jasně, vzruch musí být dostatečně silný, aby ho lidské ucho vůbec zachytilo. A zase by neměl být silný moc, aby ucho nepoškodil.
Pojďme zpátky k míčkům představujícím molekuly vzduchu. Čím hustší prostředí, tím rychleji se zvuk šíří (mechanický vzruch). Je to dáno tím, že molekuly jsou blíž k sobě, a tedy si rychleji předají zmíněné mechanické drcnutí. Naopak v řídkém prostředí jsou od sebe dál, a tedy jim zabere nějaký čas, než jedna rozkmitaná molekula drcne do sousední. Extrémem je vakuum, kde jsou od sebe částice tak vzdálené, že se zvuk nešíří vůbec.
Jak je to v číslech? Rychlost zvuku ve vzduchu se mění podle teploty a vlhkosti (s teplotou klesá, s vlhkostí roste). Při teplotě 20 °C je to asi 320 m/s, tedy 1150 km/h. Překonat rychlost zvuku, to už dá docela práci. Jenomže ve vodě už je to 5400 km/h a v oceli dokonce 18 000 km/h.
A rychlost zvuku ještě záleží na nadmořské výšce. V deseti kilometrech nad mořem činí nějakých 1050 km/h.
Takže poučení: Až někdy zase půjdete překonávat rychlost zvuku, vyberte si suchý a chladný den, nejlépe někde na vrcholcích hor. :-)
