always schreef: Hoewel ik het altijd wel zo heb begrepen dat hard geluid niet sneller gaat dan zacht geluid, begrijp ik eigenlijk niet goed hoe dat kan als ik daar (visueel/mechanisch) over nadenk.
Stel ik geeft een met een bepaalde snelheid en kracht een duw tegen een bal dan gaat deze sneller dan wanneer mijn duw minder krachtig en langzamer is. Maar waarom zouden moleculen en atomen anders reageren dan deze bal? Want geluid is toch de snelheid van de voortplantingsbeweging van moleculen?!
Geluid is de voortplanting van de dichtheidsverandering, of de afwijking van de moleculen ten opzichte van de evenwichtstoestand.
Die evenwichtstoestand is hun positie ten opzichte van de moleculen om hun heen. Het gaat dus om de positie van een molecuul ten opzichte van alle moleculen in hetzelfde voorwerp. Als ik daar een verstoring in aanbreng, zal die verstoring zich door het materiaal heen voortbewegen, met een snelheid die kenmerkend is voor het materiaal. Dat is dus iets anders als de snelheid die een voorwerp als geheel krijgt.
Op een andere manier bekeken:
Als je een bal in beweging zet, dan hebben we het over een voorwerp waar je een kracht op uitoefent dat een bepaalde snelheid meekrjigt, en daarna ongehinderd verder gaat.
Kijken we naar geluidssnelheid in een voorwerp (een staaf of iets dergelijks), dan kijken we op een kleiner niveau. Je oefent een kracht uit op de buitenste moleculen van dat voorwerp. Die komen daardoor in beweging. Maar ze bewegen niet vrij zoals een bal, ze zitten gebonden aan andere moleculen.
Je kunt die binding beschouwen als een veer. De moleculen bewegen dus een stukje, duwen daarmee een veer in, remmen daardoor af en brengen hun beweging over op de andere moleculen. Die gaan daardoor ook bewegen. Op die manier wordt een verstoring doorgegeven.
Je kunt je voorstellen dat als de veer slap is, dat dan veel beweging wordt opgenomen voor de andere moleculen in beweging worden gezet. De snelheid waarmee de verstoring wordt doorgegeven is dan dus niet zo hoog. Je kunt je denk ik ook wel voorstellen dat als de moleculen zwaar zijn, ze niet al te veel in beweging komen door de krach die je erop zet. Ook dan wordt wordt de verstoring dus niet met grote snelheid doorgegeven.
De slappe/stijve veren tussen de moleculen is wat een materiaal op grotere schaal ook slap of stijf maakt. Deze eigenschap noemen we de E-modulus. De massa van de moleculen (en het aantal moleculen per volume-eenheid) bepaalt uiteindelijk de dichtheid van het materiaal. Vandaar komt het verband dat Michel eerder schetste.
