Elektrik Akımının Hızı, Işık Hızı ve Ses Hızı Ne Kadardır? Hangisi Daha Hızlıdır?

Elektrik ne kadar hızlı akıyor? Elektrik hızı ışık hızına yakın mıdır? 

Elektrik akımı, elektriksel yük taşıyan parçacıkların (elektronların) hareketiyle oluşuyor. 

Belli bir kesit üzerinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akımıdır. 

Fizikte sürüklenme hızı olarak adlandırılan durum da elektron gibi yüklü parçacıkların, bir elektrik alanına maruz kaldıklarında ulaştığı ortalama hızı temsil etmekte.

Elektronların ışık hızına yakın hareket etmelerine sebep olan şeyse elektromanyetik dalgalardır. Dolayısıyla elektriğin akış hızı, elektrik üretimi ve dağıtımında kullanılan kabloların boyutları, cinsi ve diğer bazı teknik detaylara göre farklılıklar gösterse de genellikle ışık hızının yüzde 60 ile yüzde 90’ına ulaşmış oluyor. 

Yani 180.000.000 metre/saniye ile 270.000.000 metre/saniye civarındadır.

Bir başka değişle saniyede 180.000 kilometre ile 270.000 kilometre arasındadır.

Işık Hızı Ne Kadardır?

Işığın boşluktaki hızı, genellikle c ile gösterilir, fiziğin birçok bölümünde kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Kesin değeri 299.792.458 metre/saniyedir. Bu değer genellikle 300.000.000 metre/saniye olarak alınır. Bir başka değişle saniyede 300.000 kilometre dir.

Ses Hızı Ne Kadardır?

Ses hızı havada, deniz seviyesinde ve 21 °C sıcaklıkta 343.2 metre/saniye olarak alınır. 

Ses hızı frekansa bağlı olarak değişmez, her frekansta ses aynı hızda gider. 

Havanın sıcaklık, yoğunluk durumuna göre sesin yayılma hızı değişir. Soğuk havada ses hızı azalır.

Bu durumda ses hızı, ışık hızı ve elektrik hızından oldukça yavaştır.

Uçakların Meydana Getirdiği Ses Olayı Sonik Patlama ve Doppler Olayı Nedir?

Sonik Patlama Nedir? Nasıl Oluşur?

Ses, bir ortamın taneciklerinin bir ses kaynağı tarafından titreştirilmesiyle oluşan periyodik bir basınç dalgasına verilen addır. 

Bu dalgalar kulak tarafından toplanır ve beyinde ses olarak algılanır. Ses dalgaları, deniz seviyesinde ve 20ºC sıcaklıkta 343 m/s hızla yayılır. 

Sonik patlama, ses dalgalarını oluşturan kaynağın ses hızında veya ses hızından daha hızlı hareket etmesinin bir sonucudur.

Doppler olayı; dalga kaynağının hareket etmesi nedeniyle, bir gözlemciye göre dalga boyunun uzaması veya kısalmasıdır. Örneğin bize doğru gelen bir ambulansın yaydığı sesin dalga boyu kısalırken bizden uzaklaşan ambulanstan gelen sesin dalga boyu ise uzar. Bunun sonucunda ambulans sirenini farklı tonlarda duyarız.

Uçakların neden olduğu sonik patlama da Doppler olayıyla yakından ilişkilidir. Ses hızının altında hareket eden bir uçak ses dalgalarının ön tarafta sıkışmasına neden olur. Uçak ses hızına ulaştığında ise ses dalgaları ses duvarını geçemedikleri için üst üste gelerek birikmeye başlar. Böylece yüksek enerjili bir dalga meydana gelir. 

Ses hızının aşılması durumunda ise ses dalgaları bir koni şeklinde yayılır buna Mach konisi denir. Ses hızına verilen ad 1 Mach’tır.

Ses hızında veya üstünde hareket edilmesinin sonucunda sıkışan ses dalgaları uçağın arkasında bir bulut gibi gözüken yüksek basınç alanını oluşturur, bu da gözlemciler tarafından sonik patlama olarak duyulur. 

Sonik patlama etrafa zarar verebilecek kadar güçlü ve çok gürültülüdür. 

Süpersonik yani ses hızınını geçebilen ilk yolcu uçakları 1960’ların sonlarına doğru ortaya çıkan Tupolev Tu-144 ve Concorde’dur. Her ne kadar bu uçaklar günümüzde hizmet vermese de yakın gelecekte süpersonik hızlarda yolculuk yapmak tekrar mümkün olacak gibi görünüyor. NASA 2020’ye kadar daha az gürültü çıkaran ve daha az yakıt harcayan X-Plane adını verdiği süpersonik uçakları uçuşa hazır hale getirmeyi hedefliyor.

Sesin Tanımı, Özellikleri, Ses Şiddeti Ölçümü, Gürültü, Desibelmetre Nedir?

Sesin Tanımı :

Maddesel bir ortamda (katı, sıvı veya gaz) meydana gelen titreşimler ses olarak isimlendirilir.

Işıkta olduğu gibi ses de oluşan bu titreşimlerin frekansına göre değişir. Bu değişik frekanstaki sesler müzikte farklı notalar olarak isimlendirilir.

İnsan kulağı, kulak zarı vasıtasıyla bu ses titreşimlerini hisseder ve beyinde duyma olayı gerçekleşir.

Işıkta belirli frekans aralığındaki renkleri görebildiğimiz gibi ses dalgalarını da belirli bir frekansa kadar duyabiliriz. 

Ses veren herşey titreşir. Bu titreşimler belli frekanslarda olmaktadır. İnsan kulağı 20Hz ile 20.000 Hz frekansı arasındaki sesleri duyabilir. Bazı canlılar bizim duyamadığımız yüksek frekanslı sesleri duyabilirler. Köpekler 50.000 Hz, kedi 65.000 Hz, yarasalar 120.000 Hz ve yunus balığı 150.000 Hz frekansına kadar olan sesleri duyabilirler.

Ses, yayılmak için mutlaka maddesel bir ortama ihtiyaç duyar. Yani boşlukta ses yayılmaz. Örneğin, ay yüzeyinde atmosfer olmadığından atom bombası patlaması bile olsa hiçbir ses duyulmaz. Ses, içinde bulunduğu ortamın yoğunluğuna göre değişik hızlarda yayılır.

Sesin hızı, ışık hızına göre çok azdır. Ses saniyede 340 m yol almaktadır. Sesin yayılma hızı ortamın sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça yayılma hızı artar. Sesin yayılma hızı ortamına da bağlıdır. Ses en hızlı katı maddelerde yayılır.

Bir ses kaynağından çevreye yayılan ses dalgaları, sert bir yüzeye çarptıklarında doğrultularını değiştirerek yansımaya uğrar. Çevremizdeki seslerin bir kısmını yansıma sonucunda duyabilmekteyiz.

Ses Seviye Birimi, Desibel (db) 

Ses, atmosferde yayılırken yayılma doğrultusunda basınç farklılıkları oluşturur. Ses şiddeti bu basınç farkının büyüklüğüdür. Ses şiddeti birimi bel olarak ifade edilir. Bu büyük bir birim olduğu için 10 kat düşük olan desibel (db) kullanılır.

İnsan kulağı için ;

0 – 30 db arası kısık sesler, 

30 – 60 db arası gürültülü sesler, 

85 db den fazlası ise kulakta fiziksel hasarlar bırakabilecek ses şiddetidir. 

Örneğin, normal konuşma şiddeti 40 - 50 db civarıdır. Demir testeresi, küçük makineler 60 - 80 db civarında ses çıkarır. Asfaltları delen havalı kompresörler ise 90 db değerindedir. Bu şiddette sese uzun süre korumasız maruz kalmak kalıcı fiziksel hasarlara neden olabilir.

Ses Seviyesi Ölçü Aletleri, Desibelmetre

Ses seviyesini ölçen aletlere desibelmetre denir. Desibelmetre, ses şiddetini algılamak için bir mikrofon ve bu mikrofondan gelen sinyalleri değerlendirecek gövde kısmından oluşur. Mikrofondan gelen ses şiddetiyle orantılı elektrik sinyalini desibel cinsine dönüştürerek ekranına verir.