Vakuum bromsar ljudets hastighet – I dag vet vi att ljudvågor färdas genom 20 grader varm luft i exakt 343 meter per sekund. Hastigheten varierar dock beroende på luftens tryck, fuktighet och temperatur. När ljudvågor färdas genom ett annat material än luft, till exempel vatten och trä, ökar hastigheten.
- I 20 grader varmt vatten är ljudets hastighet 1 482 meter per sekund, medan hastigheten i trä är 4 100 meter per sekund.
- Redan år 1660 bevisade den brittiske forskaren Robert Boyle att ljud måste fortplantas genom någonting, till exempel luft, för att existera.
- Boyle gjorde ett experiment där han placerade en klocka i ett lufttätt kärl och sög ut luften ur den.
När det inte fanns någon luft kvar och klockan därmed befann sig i ett vakuum slutade den att ringa.
Visa hela svaret
Contents
- 1 Vad är snabbast ljud eller ljus?
- 2 Hur snabbt färdas ljud i stål?
- 3 Vad är det snabbaste i universum?
- 4 Kan ljud färdas i vakuum?
- 5 Hur lång sträcka hinner en ljudvåg i vatten på 1 sekund?
- 6 Hur ljud avtar med avståndet?
- 7 Hur snabbt färdas ljud i vakuum?
- 8 Hur färdas ljud?
Hur snabbt färdas ljud?
Ljudets hastighet Ju tätare ett ämne är desto snabbare färdas ljudet i det. I luften färdas ljudvågor ca 340 m/s vilket motsvarar 1 224 km/h eller mach 1. I vatten är det ca 1 500 m/s och i metall är det upp till ca 6 300 m/s beroende på vilken sort det är.
Visa hela svaret
Hur snabbt är överljudsfart?
Ljudvallen – Wikipedia Kondensationseffekt nära, En spränger ljudvallen.
| Den här artikeln behöver för att kunna, (2013-04) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (). Uppgifter utan källhänvisning kan och tas bort utan att det behöver diskuteras på, |
Begreppet ljudvallen uppstod när flygplanens hastighet började närma sig, När flygplan närmar sig ljudhastigheten, uppstår en kraftig motståndsökning och dessutom förskjutning av tryckcentrum och förändring av rodereffekten. Det blev en “vall” som var svår att komma igenom med den äldre tidens teknik.
- Ett sägs passera ljudvallen när det accelererar till en hastighet överstigande ljudets hastighet.
- Ljudhastigheten i jordens atmosfär varierar enbart med lufttemperaturen.
- Vid 15 °C är ljudets hastighet 1224 kilometer i timmen (340 m/s).
- På grund av problemen när flygplanen närmade sig ljudhastigheten togs ett nytt begrepp fram,,
Machtalet är flygplanets hastighet i förhållande till ljudhastigheten i omgivande luft. Ett flygplan som flyger i Mach 1, rör sig alltså med ljudets hastighet. Mach 2 betyder att det flyger dubbelt så fort som ljudet utbreder sig. I vatten och i metaller går ljudet betydligt fortare, cirka 1500 m/s respektive mellan 1200 och 6300 m/s beroende på vilken metall det är.
- När ett flygplan rör sig med en hastighet omkring ljudets, kan tryck- och temperaturskillnader orsaka spektakulära,
- Fenomenet beror på de plötsliga tryckförändringar som den omgivande luften utsätts för när flygplanet passerar.
- Vid farter nära ljudhastigheten är tryckskillnaderna mycket stora och i de områden där trycket plötsligt sjunker, minskar även temperaturen och luften fäller ut fukten den inte kan behålla i form av vattendroppar.
En förutsättning är då att luftfuktigheten är tillräckligt hög och luftens ligger nära lufttemperaturen. En motsvarande effekt ses ofta vid lägre fart inifrån trafikflygplan. Kondensationseffekterna kan uppstå när flygplanet går in för landning i fuktigt väder.
Visa hela svaret
I vilket material rör sig ljud snabbast?
Ljud färdas 17 gånger snabbare genom stål än i luft, nästan sex tusen meter per sekund. Ljudets hastighet är olika i olika medium. Det varierar till och med i samma medium. Ljud rör sig fortare i luft som är varm och fuktig än om luften är kall och torr.
Visa hela svaret
Vad färdas snabbast?
Vi upplever tid eftersom vi reser i en viss hastighet. Skulle vi resa väldigt nära ljusets hastighet skulle vi uppleva all tid på en ögonblick, vår jord, solsystem och galax skulle hinna “dö” i det ögonblicket. På samma sätt, ju längre ifrån ljusets hastighet vi reser, desto längre tid skulle vi ha på oss tills t.ex.
Jorden “dog”. Med det i åtanke, vi människor har förmågan att resa snabbare, vi kan slänga upp en satellit i rymden och personerna på den kommer uppleva att tiden går snabbare, samtidigt som de kommer åldras långsammare för oss. Men finns det något för människor att sakta ner? Om universumet expanderas åt höger, och vi skulle börja resa åt vänster för att försöka sakta ner.
Skulle vi sakta ner eller bara åka snabbare då? – Frågan ställdes 2018-09-23 av Emilio, 29 år. Vi upplever och kan därför mäta tid, för att vi befinner oss i ett rum som vi kan använda för att jämföra tiden emot, till exempel en sol som går upp och ner.
- I Einsteins speciella relativitetsteori kombinerades dessa två begrepp till vad som kallas “rumtiden”, det vill säga att man betraktar tiden som en fjärde dimension.
- En konsekvens av denna teori är att ingenting kan färdas snabbare än ljusets hastighet som är ungefär 300 000 km/s.
- Om vi tänker oss att vi rör oss med en hastighet som är väldigt nära ljusets hastighet (eftersom vi inte kan överstiga ljusets hastighet), så kommer vi upptäcka två märkliga saker.
För det första, om vi jämför med en person som är i vila, så kommer vår klocka att gå långsammare än den klocka som är i vila. Detta kallas tidsförlängning, med andra ord blir tiden “förlängd” när vi rör oss i hastigheter som närmar sig ljusets hastighet.
- För det andra, om vi mäter ett avstånd med en linjal (längs den riktning som vi rör oss i) så kommer vi att mäta en kortare distans än vad personen i vila mäter.
- Detta fenomen kallas längdförkortning.
- Vad som då händer om vi skulle skicka upp en farkost upp i rymden som sedan rör sig nära ljusets hastighet, är att en person på farkosten kommer uppleva att ett år är mycket längre än vad ett år på jorden är.
Därför kommer personen på farkosten åldras långsammare än personen skulle ha gjort om den stannat på jorden. Eftersom expansionen av universum förmodligen sker uniformt, det vill säga att det sker lika mycket åt alla håll, går det inte att definiera en riktning som expansionen har.
- Dessutom påverkar expansionen själva rumtiden i sig – det som vi använder som referens för att kunna mäta tid och hastighet till exempel – så vi kan därför inte helt enkelt välja att färdas med en hastighet som skulle motverka universums expansion.
- Svaret på frågan är därför att vi kan uppleva att tiden “saktar ner” och vi har mer tid till förfogande om vi rör oss nära ljusets hastighet, jämfört med om vi skulle vara i vila.
Frågan besvarades av Rebecca Lodin, doktorand vid avdelningen teoretisk fysik, institutionen för fysik och astronomi.
Visa hela svaret
Hur snabbt färdas ljud i glas?
Bäst och snabbast sprider sig ljudvågorna i fasta ämnen. Ljudets hastighet i luft: ca 340 m/sek, eller 1224 km/h. Ljudets hastighet i vatten: 1490 m/s. Ljudets hastighet i glas : 4500 m/s.
Visa hela svaret
Hur snabbt färdas ljud i betong?
Page 2 – detrr skrev:
- Hej,
- Ljud färdas snabbare i tätare medium, men har det med att ljudmolekylerna färdas en kortare sträcka innan de kolliderar med t ex en vattenmolekyl eller betongmolekyl?
- Ljudhastigheten i luft är 340m/s, i vatten 1500m/s och betong 3400m/s.
Det finns ingenting som heter ljudmolekyler. Ljudvågor är inget annat än longitudinella tryckvågor i mediumet det färdas i. Tryckvågor fortplantar sig snabbare om det är närmare till nästa “grannpartikel”, i en gas måste partikeln färdas en bit innan den stöter i nästa partikel.
- I en metall däremot så är atomerna tätt packade och kan överlämna rörelsemängden mellan varandra mycket snabbare.
- Ljudmolekyl låter som en innovation.
- Ibland talar man om fononer, när det passar att betrakta ljud som partiklar.
- Ljudet fortplantas genom att atomer i mediet stöter emot varandra, så de lämnar över rörelseenergi till varandra.
Om avståndet mellan dem är större så tar det längre tid för dem att studsa tillbaka för att ta emot nästa stöt (om man föreställer sig en endimensionell idealiserad bild av hur det fungerar). Laguna skrev: Ljudmolekyl låter som en innovation. Ibland talar man om fononer, när det passar att betrakta ljud som partiklar.
- Ljudet fortplantas genom att atomer i mediet stöter emot varandra, så de lämnar över rörelseenergi till varandra.
- Om avståndet mellan dem är större så tar det längre tid för dem att studsa tillbaka för att ta emot nästa stöt (om man föreställer sig en endimensionell idealiserad bild av hur det fungerar).
Jag tycker det var väldigt lustigt att vi skrev nästan exakt samma sak precis samtidigt. Ja, partikeltätheten i tätare föremål är större då densiteten är större. Så det innebär att ljudvågorna sprids snabbare mellan dessa partiklar Det korta svaret är att påståendet inte stämmer.
- Eller det stämmer i alla fall inte för gaser, för vilka det motsatta snarare stämmer.
- Det är kanske bekant med principen att ljudets hastighet ökar med temperatur, att ljudhastigheten är något högre i en öken än över en frusen sjö vilket man kan ta som någorlunda rimligt – om partiklarn rör sig snabbare så rör sig säkert ljudet också snabbare.
Men då är man kanske också bekant med att varmare luft (med fixerat lufttryck) har lägre densitet än kall luft så man får en relation som säger att ljudhastigheten i luft ökar med minskande densitet och vice versa. Dvs för gaser kan mindre täta gaser snarare ha högre ljudhastughet.
- Det är möjligt att jag extrapolerar lite väl mycket här och finns säkert gaser som beter sig annorlunda men ta ljushastighetsreglationen för ideala gaser som vilket ger än känsla för proportionerna
- Det här med tätare medium är istället en tumregel för att ljudhastigheten mellan olika aggregationstillstånd generellt följer mönstret
- gas < vätska < fast *
dvs att ljudhastigheten är större i de flesta vätskor än i de flesta gaser osv. Men då handlar det snarare om att fundera kring hur själva mekanismen genom vilket ljudet fortplantar sig är olika i gaser vätskor och fasta ämnen snarare än att det är direkt relaterat till täthet/densitet.
Visa hela svaret
Hur fort är Mach 10?
Mach till Kilometer per timme tabell –
| Mach | Kilometer per timme |
|---|---|
| 0 Mach | 0.00 kph |
| 1 Mach | 1225.04 kph |
| 2 Mach | 2450.09 kph |
| 3 Mach | 3675.13 kph |
| 4 Mach | 4900.18 kph |
| 5 Mach | 6125.22 kph |
| 6 Mach | 7350.26 kph |
| 7 Mach | 8575.31 kph |
| 8 Mach | 9800.35 kph |
| 9 Mach | 11025.40 kph |
| 10 Mach | 12250.44 kph |
| 11 Mach | 13475.48 kph |
| 12 Mach | 14700.53 kph |
| 13 Mach | 15925.57 kph |
| 14 Mach | 17150.62 kph |
| 15 Mach | 18375.66 kph |
| 16 Mach | 19600.70 kph |
| 17 Mach | 20825.75 kph |
| 18 Mach | 22050.79 kph |
| 19 Mach | 23275.84 kph |
table>
table>
Kan man flyga i Mach 10?
Scramjet når mach 10 På väg mot fartrekord. (foto DSTO) Ett experimentplan utrustad med scramjetmotor uppges idag ha flygit 10 gånger fortare än ljudet, mach10, under en testflygning i Australien. Militära forskare vid amerikanska Darpa och australiensiska militärforskare har gjort tidigare mer eller mindre lyckade försök att flyga i höga hastigheter med scramjetmotordrivna flygplan.Scramjet behöver accelereras till överljudsfart med hjälp av raketer innan den kan börja arbeta.
Vid den hastigheten kan scramjetmotorn (Supersonic Combustion Ramjet) börja arbeta.Till skillnad mot vanliga jetmotorer är strömningshastigheten genom motorn högre än ljudhastigheten, vilket ger mycket kort förbränningstid.Tanken med att använda scramjet i stället för raketmotorer i mycket snabba flygfarkoster är att scramjet använder det befintliga syret i atmosfären för förbränningen i stället för att ta med sig det, som vid raketdrift.Förhoppningen är att kunna bygga flygplan som når hastigheter upp mot 15 mach.
Enligt nyhetsbyrån Reuters uppger företrädare för de australiensiska forskarna att alla tecken tyder på att dagens flygning var lyckad. : Scramjet når mach 10
Visa hela svaret
Vad är snabbast ljud eller ljus?
Dopplereffekten – Står du och lyssnar på ett tåg som passerar, så hör du hur ljudet förändras från det förbipasserande tåget och tågvisslans tjut. När tåget närmar sig låter det på ett visst sätt och när tåget passerat dig låter det på ett annat sätt,
Du kanske aldrig har funderat över varför det är så, men det gjorde Christian Doppler och hans beskrivningar och förklaringar till detta fenomen kallas dopplereffekten. Skälet till dopplereffekten kan förklaras så här: Du uppfattar ljudet från tågvisslan därför att ljudvågor med en viss frekvens rör sig med en jämn hastighet från tågvisslan in i ditt öra.
När tåget kommer åkande mot dig förändras inte ljudets hastighet, men varje ny våg får kortare väg till ditt öra än den våg som kom närmast före. Följden blir att vågorna trycks ihop och blir flera per sekund när de når dig som lyssnar, vilket gör att tonhöjden ökar dvs du hör en ljusare ton. När tåget står stilla, rör sig ljudvågorna från tågvisslan med en jämn hastighet till ditt öra. När tåget rör sig mot dig, trycks ljudvågorna från tågvisslan ihop, du hör en ljusare ton. När tåget rör sig ifrån dig, dras ljudvågorna från tågvisslan ut, du hör en mörkare ton. Ett enkelt experiment: Ställ in en vattenkran så att den droppar i jämn takt. Ta en plastbägare och håll den under kranen. Lyssna till droppet. För därefter bägaren först uppåt mot kranen och sedan neråt.
Vad händer? Samma sak händer med ljuset. Ljus med olika färg har olika frekvenser (antal vågor per sekund), precis som ljud har olika tonhöjd. Ljuset färdas med en mycket högre hastighet än ljudet, så snabbt att världens snabbaste tåg ser ut att stå still vid en jämförelse. Detta gör att du inte kan se att tåget egentligen ändrar färg när det passerar dig (om du nu inte har tillgång till ytterst känsliga instrument).
Om du skulle kunna se ljusförändringen så skulle du upptäcka att när tåget rör sig mot dig förändras inte ljusets hastighet, men varje ny våg får kortare väg till ditt öga än den våg som kom närmast före. Ljusvågorna bli fler per sekund när de når dig, vilket gör att ljuset ser blåare ut. Det är detta fenomen du ser när du tittar på en regnbåge, då fungerar regndropparna som små prismor som delar upp ljuset. ännu ett enkelt experiment: Klipp ut en rund skiva i kartong, ca 10 cm i diameter. Dela skivan i sju lika stora delar. Varje del blir ungefär 51 (använd gradskiva). Ju fler ljusvågor per sekund desto “blåare” färgton hos ljuset (det vita ljuset), och ju färre ljusvågor per sekund desto “rödare” färgton hos ljuset, det är detta som gör att tåget egentligen ändrar färg. Detta fenomen kallas “rödförskjutning”, ljuset får en “rödare” färgton när det rör sig bortåt, respektive “blåförskjutning”, ljuset får en “blåare” färgton när det rör sig hitåt.
Dessa färgförändringar som bildas p g a dopplereffekten gör att vi kan mäta hur snabbt t ex en stjärna rör sig och åt vilket håll. Ibland säger man “med ljusets hastighet” när man egentligen menar “hur fort som helst”. Det är på sätt och vis alldeles riktigt, eftersom inga föremål kan färdas lika snabbt som ljuset.
Man hade länge på olika sätt gjort mätningar av ljudets hastighet. Alla mätningar tydde på att ljuset alltid gick lika fort oberoende av hur åskådaren rörde sig. Men det var inte så lätt att acceptera tanken på att ljuset skulle passera med samma hastighet oberoende av om man var på väg i samma riktning som ljuset eller åt andra hållet.
Visa hela svaret
Hur snabbt färdas ljud i stål?
I luft är ljudhastigheten 331 m/s vid 0 o C och 353 m/s vid 37 o C, exempelvis i talorganet vid utandning. Som jämförelse kan nämnas att den är ca 1500 m/s i vatten och 5 100 m/s i stål.
Visa hela svaret
Hur kan ljud färdas?
Det ljud vi hör färdas vanligtvis genom luft. Men även när du är under vatten så kan du höra ljud omkring dig. Alltså kan vibrationer fortplantas genom vätskor, eftersom vätskor, liksom luft, består av partiklar. Även genom fasta föremål kan vibrationer fortplantas, eftersom fasta föremål också består av partiklar.
Visa hela svaret
Hur fortplantar sig ljud?
Vågor och dess egenskaper Ljudvågor och dess egenskaper Vad är ljud? Av Staffan Angelbäck, Tony Eklund, Martin Johansson, Hans Persson, Joakim Sandström Ljudvågor är en form av mekaniska longitudinella pulser, förtätningar, som utbreder sig i ett medium.
När vi talar hör vi toner det är ljudvågor som utbreder sig sfäriskt, åt alla håll, i den omgivande luften. Luften verkar som ett elastiskt medium i vilket tryckvariationer, dvs. tonerna, utbreder sig i. Ljudvågor består av longitudinella vågor och fortplantar sig genom att komprimera materia. Exempel: när man pratar så uppstår en tryckvåg i luften som färdas och når samtalspartnerns trumhinna som vibrerar och överför pulser till hjärnan (förenklad version).
En förutsättning för att en ljudvåg skall kunna utbreda sig i ett medium är att partiklarna i detta medium på något sätt är kopplade till varandra. Om kopplingen är stark, överförs energin snabbare från en partikel till nästa partikel, detta innebär att ljudvågor utbreder sig fortare i vatten än i luft då vatten är ett “tätare” material än luft.
- En mycket kortvarig ton som t.ex.
- Smällen från en fyrverkeripjäs ger en puls, kortvarig våg, till skillnad ifrån de periodiska ljudvågorna som uppstår vid ett normalt samtal, men en puls rör sig genom medium på samma sätt som periodiska ljudvågorna.
- Att ljudvågor och en puls kan alstra energi kan vi erfara då vissa höga toner kan få kristall till att brista och när vi hör ljudbangen ifrån ett flygplan.
Vi vill nu åskådlig göra ovanstående fenomen med hjälp av olika experiment. Experiment 1: Material: metallspiral. Syfte: illustrera longitudinell respektive transversell vågrörelse. Med en lång metallspiral visar man enkelt skillnaden mellan transversella vågor och longitudinella genom att dels svänga spiralen i sidled (transversell) och föra spiralen framåt tillbaka (longitudinell).
- Man ser tydligt svängningar respektive pulser.
- Experiment 2 : Material: två burkar/plastmuggar och ett tunt snöre på några meter.
- Syfte: visa hur ljud fortplantar sig med hjälp av något som de flesta barn tycker är kul.
- En burktelefon fungerar pga.
- Ovan illustrerade teori och är något som de flesta barn känner till.
Man gör hål i botten på två muggar och spänner däremellan ett snöre. Pratar man i den ena burken får ljudvågorna botten till att vibrera vilket överförs till snöret och transporteras till burk två, vars botten börjar vibrera och komprimera luften så att ljudet överförs.
Experiment 3 Material: Ett vinglas med vatten i. Syfte: visa hur tonhöjden varierar med våglängden. Att man får en ton när man rör fingret längs kanten på ett vinglas med vatten i beror på att vibrationer uppstår i glaset. Dessa överförs till luften i glaset och det uppstår en stående våg mellan glasväggarna.
För att ändra tonhöjden är det sedan bara att ändra vattennivån i glaset. Experiment 4 Interferens med hjälp av högtalare, tongenerator och ett oscilloskop.
- Två högtalare (A och B) kopplade till tongenerator ställda på linje, en tredje (C) riktad mot dessa och kopplad till oscilloskopet. C dras på en linje parallell med A, B, max och min avläses på oscilloskopet. Frekvensen för tonen varieras och skillnader mellan mätningarna studeras.
- Samma koppling förutom att A och C står mitt emot varandra och B flyttas längs linjen mellan A och C. Återigen studeras min, max och hur dessa varierar med frekvensen.
Tanken är att man med hjälp av experimenten skall kunna räkna fram våglängd och därifrån bl.a. kunna bestämma ljudets hastighet i luft. För detta behövs lite mer information innan experimenten, vilket inte hinns med här. Experiment 5
- Vi vill visa hur ljudvågor utbreder sig åt alla håll samt verkar med små tryckvariationer.
- För att åskådlig göra detta använder vi en stämgaffel och en vatten vanna (med ett vattendjup på ca 3cm) som står på en overhead apparat.
- Man slår an stämgaffeln och sänker ner en av “gafflarna” i vattnet, då får vi en bild på tavlan av cirkulära vågor runt “gaffeln”, som visar på hur ljudvågorna utbreder sig åt alla håll.
Experiment 6
- Ljudets behov av fortplantningsmedium.
- Materiel: Recipient, vakuumpump och batteridriven ringklocka.
- Teori: Mekaniska vågor är vågor som behöver ett materiellt medium för att kunna existera.
Ljudvågor är mekaniska vågor. Genom mekanisk påverkan sätts molekyler i rörelse (vibrerar) och åstadkommer förtätningar, ömsom förtunningar i mediumet. Det sker en energitransport med ljudvågen men inga molekyler färdas i ljudvågens riktning. För att åskådliggöra att ljudvågor behöver ett medium att fortplanta sig i gör vi en demonstration där vi visar att ingen ljudtransport kan ske i vakuum.
Visa hela svaret
Hur snabbt är warp speed?
Warp Warp (av eng. warp, “böja”, utvecklat till warp drive, “teknik som böjer rumtid så att mycket hög fart uppnås” ). Först talade man om time warp, vilket sedan utvecklades till warp drive, vilket innebär att den framdrivna hastigheten är lika stor eller större än ljusets hastighet,
Visa hela svaret
Vad är det snabbaste i universum?
För många är Science Fiction synonymt med rymdfärder. Människor som utan problem tar sig mellan stjärnor, planeter och stjärnsystem och umgås med alla möjliga och en hel del omöjliga “rymdvarelser”. Många drömmer om att vi människor en dag ska lyckas bygga skepp som gör detta möjligt.
- Däribland anställda på den amerikanska rymdorganisationen Nasa som dragit igång ett nytt projekt kallat Breakthrough Propulsion Physics Project som på sikt hoppas kunna göra seriös vetenskap av det som i dag bara är spekulativ Science Fiction.
- Många hinder Det som verkar vara så enkelt i Stjärnornas krig (Star Wars) och Star Trek är utomordentligt knepigt i verkligheten.
Universum är som bekant stort, ja, avstånden är astronomiska (!), och ska vi ta oss till Proxima Centauri, vår närmaste stjärna, måste vi färdas 4,2 ljusår, det vill säga cirka 3 973 miljarder mil! För vår snabbaste farkost Nasa Voyager, som färdas i en hastighet av cirka 60 000 kilometer i timmen, tar det runt 76 000 år att resa denna sträcka.
- Det behövs med andra ord betydligt snabbare rymdskepp.
- Som vanligt i dessa sammanhang blandar sig Einstein i leken.
- Hans relativitetsteori slog fast regeln att inget i universum kan färdas snabbare än ljuset, och färdas det snabbare än ljuset omvandlas det till energi.
- Enligt teorin klarar alltså snabbast tänkbara farkost av resan till Proxima Centauri på 4,2 år.
Och ska vi ta oss till Vintergatans centrum tar det 30 000 år. Bygger vi vidare på dagens raketteknik är nästa stora problem bränslet, raketens drivkraft. Det krävs stora mängder bränsle för att lyfta och få upp hastigheten, och ju mer bränsle raketen har, desto större blir massan, och blir massan för stor kan du inte lyfta överhuvudtaget.
- Dessutom måste du ha med dig så mycket bränsle att du kan sakta ner raketen när du når ditt mål.
- Och vill du vara säker på att komma tillbaka måste du givetvis ha bränsle till tillbakaresan.
- När du strävar efter högre hastigheter ökar energibehovet exponentiellt, och för att nå bara hälften av ljusets hastighet måste bränslets massa vara hela 3 500 gånger större än skeppets massa! Med dessa begränsningar i åtanke är det osäkert om vi kommer att se raketer som färdas snabbare än en tiondel av ljusets hastighet.
Räkna alltså med att en resa med denna teknik tar tid. Kanske Science Fiction-litteraturens kryofrysar kan vara lösningen, där alla passagerare fryses ner under resan för att sedan tinas upp några hundra år senare när skeppet nått sin destination. Eller varför inte så kallade generationsskepp, där skeppet är ett eget ekosystem som innehåller människor som lever generation efter generation tills målet är nått.
Inget av de här två alternativen är särskilt tillfredsställande, men kanske de kan bli lösningen på problemen vid en eventuell evakuering av jorden. En annan lösning på tidsproblemet är att lyckas skapa en farkost som åker i en hastighet som närapå motsvarar ljusets hastighet (vilket kräver en helt annan typ drivmedel än i dag).
Om det skulle lyckas, utan att skeppet förvandlas till energi, säger relativitetsteorin att tiden på detta skepp komprimeras, så att resenärerna uppfattar 30 år som att det bara gått några dagar. På så vis kan man teoretiskt sätt ta sig fram och tillbaka mellan två stjärnsystem på några timmar, fast utanför skeppet går tiden som vanligt, och risken finns att dina kompisar pensionerats och dina föräldrar dött för länge sedan.
Hyperrymden Ingen av ovanstående metoder är särskilt lockande, varken för oss, raketforskarna eller upphovsmännen bakom till exempel Star Trek och Stjärnornas krig. I stället för att frysa ner sig varje gång Han Solo tar sin Millennium Falcon på längre utflykter utnyttjar han skeppets fenomenala klass 0.5 Hyperdrive som utnyttjar den så kallade “hyperrymden” för att åstadkomma långa skutt i universum.
Idén om “hyperrymden” har använts i Science Fiction sedan 1940-talet och utgår från att det finns fler dimensioner än de tre vi uppfattar. I den fjärde dimensionen “hyperrymden” är vårt universum hopknycklat, vilket innebär att platser som verkar långt ifrån varandra i vårt universum egentligen ligger nära varandra om vi tar genvägen i hyperrymden.
Enligt Stjärnornas Krig-mytologin var detta system till en början ett fast nät av hyperjump-stationer, men med tiden utvecklades hyperdrive-motorn som gjorde det möjligt för skeppen att skapa dessa genvägar själva. Hyperjump-stationskonceptet ligger faktiskt inte så långt ifrån de maskhålsteorier som fysikern Kip Thorne utvecklade i mitten av 1980-talet.
Konceptet maskhål har funnits matematiskt sedan 1916 och kan beskrivas som en tunnel i rymden mellan två svarta hål. Detta räknades då som högst tillfälliga fenomen, och att Kip Thorne vidareutvecklade teorierna och menade att det var teoretiskt möjligt att skapa och upprätthålla ett maskhål med hjälp av negativ energi och så kallad exotisk materia tillskriver han själv hans gode vän Science Fiction-författaren Carl Sagan som ville använda maskhål som transportmedel i sin bok Kontakt.
- I boken, som också blev film 1997, får den kvinnliga astronomen Eleanor Arroway via en radiosändning från en utomjordisk civilisation ritningar på en farkost som gör det möjligt för henne att göra en 18 timmar lång resa till en planet vid stjärnan Vega som ligger 26 ljusår bort från oss.
- Farkosten utnyttjar ett maskhål som fungerar som en genväg ungefär som hyperjump i Stjärnornas Krig.
Det är alltså inte hastigheten som ökar utan tiden som förvrängs. Tiden förvrängs så till den milda grad att det enligt Kip Thorne är teoretiskt möjligt att färdas bakåt i tiden, vilket i sig kan göra transportmetoden knepig. Och det är inte det enda problemet.
Att skapa dessa maskhålsportaler kräver enorma mängder materia, ja, till och med så kallad negativ materia som i dag endast kan göras i små mängder. Enligt Marc Millis vid Nasas BPP-projekt krävs det att du omvandlar hela Jupiters massa till negativ materia för att kunna upprätthålla ett maskhål som har en diameter på blott en meter.
Dessutom måste du bygga ett korresponderande maskhål på platsen du vill åka, en ganska opraktisk teknik med andra ord. Även Star Treks skapare Gene Roddenberry fattade att Enterprise behövde ett sätt att snabbt ta sig genom rymden och uppfann konceptet Warp.
- Enligt Science Fiction-författaren Orson Scott Card (mest känd för boken Enders spel) är detta Science Fiction-världens absolut löjligaste och mest ovetenskapliga koncept.
- I Star Trek är ljusets hastighet en barriär som man spräcker lika lätt som ljudbarriären.
- Det är bara att ropa till Scotty där nere i maskinrummet och be honom öka gasen några Warp (där Warp 1 är ljusets hastighet).
Rymdtiden påverkas Alla Star Trek-fans vill nog inte riktigt hålla med om kritiken, och med tiden har många själva utvecklat lite mer utförliga förklaringar till hur Warp egentligen fungerar.1994 presenterade fysikern Alcubierre en lösning som numera kallas Alcubierres warpdrive.
- Precis som i fallet med maskhålet ovan, är tanken att påverka rymdtiden och på så vis få skeppet att färdas långa sträckor på kortare tid.
- Teorin låter enkel: slå en ring med negativ energi runt skeppet så expanderar rymden bakom farkosten och kontraherar framför.
- Det återstår nu bara att bygga ringen, hitta på ett sätt att slå på och av den samt därtill utveckla en snabb motor som kräver betydligt mindre bränsle än i dag.
Dessutom kanske vi borde undersöka vad som händer med oss människor vid dessa hastigheter höga. Normalt brukar vi klara 3 G, det vill säga tre gånger accelerationen hos ett fritt fallande objekt på jorden. Skulle vi ta hänsyn till detta tar det runt en månad att uppnå bara en fjärdedel av ljusets hastighet.
Warp Drive When?
Marc G. Millis på Nasa har skrivit en mycket pedagogisk serie artiklar om precis det ämne som månadens Science Fiction handlar. Läs och lär dig mer! www.lerc.nasa.gov/WWW/PAO/warp.htm
Nasa Breakthrough Propulsion Physics Project
Mer information om projektet som Nasa på sikt hoppas ska göra vetenskap av det som i dag räknas som spekulation. www.grc.nasa.gov/WWW/bpp/
Kip Thorne
På den berömda fysikern Kip Thornes hemsida hittar du bland annat flera av hans spännande föreläsningar både som overheadblad och ljudfil. www.cco.caltech.edu/~kip
FTL och relativitetsteori
Fysikern och trekkien Jason W. Hinson har djupdykt i ämnet FTL (Faster than Light Travel) och kommit fram till en teori om hur Star Treks Warp rent teoretiskt kan fungera. www.physicsguy.com/ftl/
Hyperdrive i Stjärnornas krig:
Även Stjärnornas krig har fysiker bland sina många fans. Astrofysikern Curtis Saxton har ingående beskrivit fenomenet Hyperdrive i Stjärnornas krig. www.theforce.net/swtc/hyperspace.html
Visa hela svaret
Är blixten snabbare än ljuset?
Ljuset från blixten rör sig med ljusets hastighet, 300 000 km/s, medan ljudet endast rör sig med cirka 0,33 km/s, varför vi ser blixten innan vi hör dundret. Det tar ljudet från blixten ca tre sekunder att färdas en kilometer.
Visa hela svaret
Varför låter det när man blåser i en flaska?
Det är allmänt känt att man kan få en ton när man blåser över en öppen flaska, och det har inget med stående vågor eller dylikt att göra. Tonen är alldeles för låg för det (våglängden alldeles för lång). Istället beror det på svängning av en massa på en fjäder.
Det är massan av luften i flaskhalsen som ger trögheten. Fjädringen ges av lufttrycket i flaskan. Ett sådant system kallas Helmholtz-resonator. Hemlaborationen går ut på att använda sin dator eller smartphone och (nästan) gratis program för att göra experiment med resonanser i flaskor eller andra kaviteter.
Jag ger först några data som jag själv tagit. Börja med att ta reda på uttryck för resonansfrekvensen. Jämför med svängningsfrekvensen för rundkolven nedan. 
På datorn ser man signalen från en mikrofon som hänger i rundkolven, när man slår med en tavelsudd mot kolvens botten. Ljudet låter så här (kanske bättre med hörlurar): Man kan bestämma frekvensen genom att räkna tiden för ett antal perioder. Det finns mobilappar för sådant. För datorn är gratisprogrammet Audacity kraftfullt; se YouTube video, 
En annan metod är genom att räkna ut signalens frekvensspektrum med hjälp av Fouriertransformation. Även där finns mobilappar. I Audacity finns det under “analyze”-menyn. Här ett exempel med samma ljud som ovan: 
Visa hela svaret
Kan ljud färdas i vakuum?
Att ljud sprider sig genom att partiklarna i mediet stöter till varandra innebär att vakuum, som inte har något innehåll, inte kan sprida ljud. Inget ljud kan därför höras i rymden (West, 2008).
Visa hela svaret
Hur lång sträcka hinner en ljudvåg i vatten på 1 sekund?
I vatten färdas ljud i ungefär 1 450 m/s.
Visa hela svaret
Hur sprider sig ljud i lägenhet?
3 november 2010 kl 10:35 Tips & Råd Var femte hyresgäst störs av sina grannar, enligt Boverket. Men inte allt är grannarnas fel. Hem & Hyra har granskat de lyhörda husen. Barn som skriker, dunkande musik och intima kärleksljud. Att bo i hyreshus innebär att ständigt utsättas för oönskade ljud från sina grannar.
Ibland är det grannens fel som spelar för hög musik eller brister i hänsyn på något annat sätt. Men ofta beror störningen på husets dåliga ljudisolering. Hem & Hyra har med hjälp av experter granskat hur lyhörda de vanligaste byggnadstyperna är. Varje byggnad är unik men det går ändå att göra vissa generaliseringar.
Här är husen du ska se upp med: Sekelskifte Håller dålig ljudstandard. Ljudet sprids uppifrån och ned. Det som de boende ofta stör sig på är den dåliga stegljudsisoleringen, det vill säga steg från grannarna. Även tv- och basljud kan verka störande. Det är också vanligt med störningar från hiss och trapphus.
Hus som har betong i bjälklagen är bättre än dem med enbart trä. Håller ofta ljudklass D eller sämre, vilket betyder att minst hälften av de boende störs av ljud. Funkis Håller hyfsad ljudstandard. Husen är oftast byggda med betong i bjälklagen och så kallat flytande golv vilket är bra. Dock kan en del hus brista i ljudisolering ut mot trapphuset.
Det betyder att de boende störs av ljud från hissar och andra ljud. Många lägenheter har brevinkast vilket i praktiken är som ett hål i ytterdörren. Miljonprogram Sprider ljud. En stor del av husen som byggdes under 1960–70-talen har väggar av lättbetong, ett dåligt material ur ljudhänseende.
- Betongen sprider ljudet och det kan vara svårt att lokalisera var det kommer ifrån.
- Det spelar ingen roll hur tjockt taket/golvet är eftersom ljudet sprids genom väggarna.
- Det slarvades en del när man byggde husen på grund av det höga tempot.
- Inte alla 60-talshus är byggda med lättbetong, men är du ljudkänslig bör du kolla upp huset innan du flyttar in.80-tal Bra material.
Många av husen är byggda i tegel vilket är ett bra material för att stänga ute ljud. Husen är även okej när det gäller luft- och stegljud, men kommer inte upp i dagens standard. Finns även hus som har problem med störande ljud från fasta installationer, till exempel susande ventiler och bullrande fläktar.
Boende i hus byggda efter 1985 är mest nöjda med ljudförhållandena i bostaden. Nyproduktion Nybyggt bäst. Vill du vara säker på att bo i ett hus med hyfsad ljudisolering bör du flytta till ett nybyggt hus byggt efter 1999. Standarden är i allmänhet hög och dessutom har bostadsbolagen börjat inse att ljudmiljön är en viktig aspekt för de boende.
De flesta bygger även tystare hus än vad reglerna kräver. I lägenheter om tre rum eller större finns ibland ett rum som är extra ljudisolerat för att erbjuda lugn och ro. Källa: Christian Simmons, ÅF-Ingemansson, Boverket. Fakta: Så ljudklassas hus Statliga Boverket har en standard som bygger på olika ljudklasser, från A till D.
Visa hela svaret
Hur högt är 50 decibel?
Den lägsta förnimbara ljudstyrkan, alltså den tystaste tonen som människan kan höra, ligger vid 0 decibel. Ljudstyrka omkring 50 dB är behaglig för oss, däremot omkring 100 dB nås obehaglighetströskeln och vid omkring 120 dB smärtgränsen. Viktigt att förstå är att 100 dB inte är dubbelt så högt som 50 dB.
Visa hela svaret
Hur ljud avtar med avståndet?
Ljud utomhus avtar med avståndet – Om det inte finns några reflekterande föremål i närheten, så avtar ljudnivån från en enstaka ljudkälla utomhus med 6 dB per fördubbling av avståndet till ljudkällan. Om ljudkällan stängs av dör också ljudet bort omedelbart.
Visa hela svaret
Hur långt hinner ljud på 0 1 sekund?
Page 2 – eller å kan man ju bara tänka en tiondel av 340 meter? Hej!Om inte mattekunskaperna sviker mig nu så kan du enkelt tänka på följande sätt.0.1 sekund är en tiondel av 1 sekund.Om nu ljuder färdas 340 meter på 1 sekund, så måste den färdas en tiondel av 340 om tiden är 0.1s. Detta motsvarar 34 meter på 0.1s.
- Använd enheterna
- 340 m s
- Du vill ha ut (meter).
Multiplicera med sekunder:
- 340 m s · 0, 1 s
- 340 m s · 0, 1 s = 34 m
- Svar: Ja du och ovan har rätt.
Jo det går att dividera med 2 och sedan med 5, eller enklare att direkt dividera med 10.340 m/s är den ungefärliga ljudhastigheten i luft,
Visa hela svaret
Hur snabbt färdas ljud i vakuum?
Ljud kan inte färdas alls i vacuum, det behövs någonting som för det vidare. Ljudhastigheten i luft är cirka 340 meter i sekunden, och under vattnet mer än fyra gånger så fort, cirka 1500 meter i sekunden.
Visa hela svaret
Hur mycket låter 40 decibel?
40 dB : Samtal kan inte avlyssnas, men höga rop och skrik hörs svagt.45 dB : Samtal kan inte avlyssnas, rop och skrik hörs inte.
Visa hela svaret
Hur färdas ljud?
Det ljud vi hör färdas vanligtvis genom luft. Men även när du är under vatten så kan du höra ljud omkring dig. Alltså kan vibrationer fortplantas genom vätskor, eftersom vätskor, liksom luft, består av partiklar. Även genom fasta föremål kan vibrationer fortplantas, eftersom fasta föremål också består av partiklar.
Visa hela svaret
