Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Mäta ljudets hastighet

Årskurs: 7-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Ljud och vågor, Våglära och optik

I det här experimentet mäter vi ljudets hastighet på två olika sätt. Dels med hjälp av en filmkamera, dels med hjälp av ett gratis ljudprogram, en mikrofon och ett papprör.

Ljudets hastighet varierar i olika medium och kan även variera i samma medium. Ljud rör sig exempelvis fortare i luft som är varm och fuktig än om luften är kall och torr. Ljudhastigheten i torr luft vid 20 grader celsius är cirka 340 meter per sekund.

Mäta ljudets hastighet med filmkamera

Vi ställde oss i en lång tyst korridor - Carina med ballongen stod i ena änden och Per med filmkameran stod i andra änden. Carina stack hål på ballongen och Per spelade in smällen. 

Filmen importerade vi till Windows Movie Maker och valde att spela upp den i halva hastigheten. Sedan halverade vi hastigheten en gång till och sedan ytterligare en gång så att filmen till slut spelades upp i åttondels-hastighet. När det går så långsamt hör man tydligt att ljudet från ballongen kommer en stund efter det att Carina stuckit hål på den.

Viss felmarginal

Vi klockade tiden i filmen och fick det till ungefär två sekunder. Det vill säga att den verkliga tiden var 2/8=0,25 sekund. Avståndet i korridoren var 90 meter och ljudhastigheten blev då 360 meter per sekund. Det låter ju helt ok, även om det säkert är ett rätt stort fel i framförallt tidsuppskattningen, men som sagt, helt ok ändå!

Mäta ljudets hastighet i ett papprör

Man behöver ett långt och stabilt papprör - idealt ett sådant som man kan få om man köper en matta. Sedan behöver du ladda ner och installera gratisprogrammet Audacity och till slut behöver du någon typ av mikrofon.

Ladda ner gratisprogrammet på Audacitys hemsida (ny flik)

Gör som vi gör i filmen - håll mikrofonen nedåtriktad och börja spela in i Audacity. Knäpp med fingrarna brevid mikrofonen. Ljudprogrammet spelar in både själva knäppet och ekot av det reflekterade ljudet när det kommer tillbaka efter att ha studsat mot golvet som pappröret står på.

Avsluta inspelningen - gärna efter att ha knäppt med fingrarna flera gånger - och titta på den inspelade ljudsignalen. Varje knäpp syns som en topp. Välj en och zooma in. 

En dubbel topp

När du har zoomat in tillräckligt ser du så småningom att varje topp är dubbel. Du ser både den ursprungliga signalen och dess eko. Titta på vår film för att se hur det kan se ut och välj ett lämpligt utsnitt mellan originalsignalen och den reflekterade signalen för att mäta hur lång tid det tog för knäppet att färdas ner och upp igen genom röret.

Vi har inte hittat på försöket med pappröret själva - det har vi läst om på webbsidan Instructables.com.

Ta del av det ursprungliga försöket på Instructables.com:s hemsida (ny flik)

Annat du kan göra med Audacity

Audacity är ett mycket kraftfullt och användbart program för ljudanalys och ljudinspelning. Prova till exempel att spela in olika ljud - en möjlighet kan vara att sjunga olika toner starkt eller svagt - och studera deras frekvens/våglängd och amplitud i programmet.

Som inspirationsmaterial kan du även ta del av artikeln "Echoes from the Moon". Där beskrivs hur en italiensk gymnasieklass använder NASA:s inspelning av Neil Armstrongs kommunikation med jorden för att beräkna avståndet mellan jorden och månen.

Läs artikeln "Echoes from the Moon" på ResearchGates hemsida (ny flik)

(Skapat av Per Beckman och Carina Fasth.)

2023-02-17