Welche Frequenz hat der Ton?

Kann mir jemand sagen, wie hoch die Frequenz der Schallwellen ist? Ist es die Anzahl der Komprimierungen oder Verdünnungen, die in einer Sekunde durchlaufen werden, oder die Anzahl der Vibrationen der Partikel des Mediums, durch das sich der Schall pro Sekunde bewegt? Sind sie dasselbe? Wenn das so ist, wie? Ich bin in der 10. Klasse, also verwenden Sie bitte eine einfache Sprache und weniger Fachbegriffe

Eine Kompression und eine Verdünnung ist ein Zyklus. Wenn Sie also jeweils zehn pro Sekunde haben, beträgt die Frequenz zehn Hz.
@AakashGarain Related: Siehe auch meine Antwort hier (insbesondere die nette Animation, die ich unten gefunden habe), und sieh dir auch die anderen Antworten an.

Antworten (3)

Wenn sich Schall durch Luft bewegt, bezieht sich die Frequenz auf die Kompression und Verdünnung, nicht auf eine Schwingung einzelner Moleküle.

Die Partikel in der Luft bewegen sich und kollidieren zufällig miteinander. Typischerweise bewegt sich ein einzelnes Molekül mit etwa 500 Metern pro Sekunde und kollidiert mehrmals pro Mikrosekunde, sodass die Bewegung schnell und chaotisch ist. Sie können sich die Bewegung aufgrund von Schall als eine der zufälligen Bewegung einzelner Moleküle überlagerte Bewegung vorstellen, ähnlich wie die Strömung in einem Fluss eine Gesamtbewegung ist, die sich deutlich von der zufälligen Bewegung der einzelnen Wassermoleküle unterscheidet.

Oh mein Gott, ich kann dir nicht genug danken, du hast mir das Leben gerettet und mir meine Geräte kaputt gemacht, weil ich darauf keine Antwort finden konnte, und ja, vielen Dank
Und außerdem liegt der Hörbereich des Menschen bei einer Frequenz von 20–20.000 Hertz, was bedeutet, dass die Schallwellen, deren Kompression oder Verdünnung sich 20 bis 20.000 Mal innerhalb einer Sekunde bewegt, für uns hörbar sind, richtig? NICHT die 20–20.000 Schwingungen einer solchen Luftpartikel, aber 20 bis 20.000 Komprimierungen oder Verdünnungen reisen in einer Sekunde, richtig?
Ja, du verstehst es jetzt vollkommen!
Ich hoffe, Sie erreichen alle Ihre Träume und Ambitionen

Ich versuche hier einen etwas anderen Blickwinkel.

Marco Ocram hat Recht, dass Luftmoleküle in einem Raum zufällig mit ziemlich hohen Geschwindigkeiten (abhängig von der Temperatur) herumspringen. Das hat nichts mit Ton zu tun und jeder Ton, der entsteht, wird dieser Grundbewegung einfach überlagert.

Geräusche beinhalten jedoch Luftbewegungen. Schall besteht im Grunde aus kleinen Luftblasen, die hin und her wackeln. Bewegen sich benachbarte Taschen aufeinander zu, erhöht sich der Druck, der sie wiederum auseinander drückt. Eine Druckänderung erzeugt Bewegung und eine Bewegungsänderung erzeugt Druck. Dieses Hin und Her macht eine Welle aus.

Die Geschwindigkeit dieser Lufttaschen ist wohldefiniert. Bei einem Schalldruck von 90 dB bewegen sich die Lufttaschen mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,5 mm/s (in freier Luft ohne nahegelegene Oberflächen).

Frequenz ist einfach, wie oft sie pro Sekunde hin und her wackeln. Wenn sie sich 1000 Mal pro Sekunde hin und her bewegen, beträgt die Frequenz 1000 Hz oder 1 kHz. Die Frequenz ist für das Wackeln und den Kompressions-/Brechungszyklus immer gleich.

Viele Lehrbücher schreiben die Bewegungen tatsächlich den einzelnen Luftmolekülen zu, was technisch nicht korrekt ist, da die Bewegung eines einzelnen Moleküls von seiner thermischen Bewegung dominiert wird. Das Bild von „Luftpartikeln, die sich hin und her bewegen“, ist jedoch eine sehr nützliche Beschreibung dessen, was passiert. Siehe zum Beispiel: https://opentextbc.ca/universityphysicsv1openstax/chapter/17-1-sound-waves/

Was Sie sagen, da Schall Luftbewegung hat, ist die Vibration einer Menge oder Schicht von Luftmolekülen, richtig? Wie ich weiß, vibrieren sie hin und her, kollidieren mit den benachbarten Schichten von Luftmolekülen und gewinnen dabei kinetische Energie und übertragen sie. und wenn wir ein Verschiebungs-Weg- oder Verschiebungs-Zeit-Diagramm eines einzelnen Luftmoleküls erstellen, wird die Frequenz des Diagramms sein, wie viele Schwingungen das Luftmolekül pro Sekunde ausführt, habe ich Recht?
Richtig. Hier ist eine nützliche Animation: resource.isvr.soton.ac.uk/spcg/tutorial/tutorial/Tutorial_files/…
Also war alles, was ich im vorherigen Absatz gesagt habe, richtig?
Meistens. Kommt drauf an wie tief du gehen willst. Es gibt zwei Energieformen: kinetische Energie und potentielle Energie. Hohe Geschwindigkeit = hohe kinetische Energie; Hoher Druck = hohe potentielle Energie. Das ist bei Wellen ganz normal: Die Gesamtenergie springt zwischen zwei verschiedenen Energiearten hin und her.
Hmm, vielleicht nicht so tief, also ist im Grunde alles andere in Ordnung, oder?
Können Sie bitte überprüfen, ob alles andere auf grundlegender Ebene in Ordnung ist?
Entschuldigung, ich habe keine Ahnung, was Sie mit "gut auf der Grundstufe" meinen. Wenn Sie Probleme mit den Antworten haben, stellen Sie einfach eine neue Frage. Aber ja: Frequenz ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Wenn Sie danach fragen

Stellen Sie sich einen Strand vor. Die Frequenz ist die Anzahl der Wellen, die pro Sekunde an diesem Strand eintreffen.

Es geht also nicht darum, wie oft ein bestimmtes Luftmolekül in einer Sekunde vibriert oder oszilliert, sondern wie viele Kompressions- oder Verdünnungsbewegungen in einer Sekunde durchgeführt werden, richtig?
Das ist richtig. Einzelne Moleküle können alle ihr eigenes Ding machen: en.wikipedia.org/wiki/…