聲音傳播中相對運動的影響及其推理方法探究

物質本源統一理論研究 發佈 2023-06-03T05:03:28.092110+00:00

我在前面的《實驗與推理:探究聲音的傳播方式和影響因素》以及《聲音的傳播方式和影響因素:探究聲子在物質介質中的運動規律》中已經詳細解釋並證明了聲音在介質中的傳播規律。

我在前面的《實驗與推理:探究聲音的傳播方式和影響因素》以及《聲音的傳播方式和影響因素:探究聲子在物質介質中的運動規律》中已經詳細解釋並證明了聲音在介質中的傳播規律。對於聲源和觀察者的相對運動傳播規律,我們可以根據傳播聲音粒子的主要要素——質量、運動和力——相關聯,進行對比不同物質的相對運動規律,並先做以下兩個假設:

一、我們分別在相對於聲源靜止運動的A點。假設聲源與A點之間的聲音在空氣中傳播速度為每秒340米。遠離聲源100米每秒的B點和由遠而近每秒100米的C點作為三個參考點。如果聲源與觀測者的相對運動對聲音的傳播沒有任何影響,那麼相對於B點,聲音的傳播速度為240米每秒;相對於C點,聲音的傳播速度為440米每秒。無論聲源和觀測者相對靜止或者相互遠離或靠近,聲音都不會發生任何變化。

二、我們分別在相對於聲源靜止運動的A點。假設聲源與A點之間的聲音傳播速度為每秒340米。遠離聲源100米每秒的B點和由遠而近每秒100米的C點作為三個參考點。如果物體的加速度會直接影響聲音的傳播,那麼聲音是通過聲源的震動帶動一定範圍內的粒子質量、數目和運動聯合起來,一定範圍內的量接觸觀測者產生不同的力,從而進行聲音的轉換。不管是相對於觀測者B點還是C點所測量的聲速,幾乎都是340米每秒。

關於以上兩個假設,人們已經通過實驗驗證了聲源與觀測者在不同的運動參考系下空氣中傳播速度幾乎都是340米每秒,排除了第一種假設,並證明了第二種假設是正確的。

人們通過實驗驗證了當聲源與觀測者之間存在相對運動時,聲音的波長和頻率會隨著相對運動的靠近或遠離而發生變化。具體來說,當聲源與觀測者之間的相對運動靠近的速度越快時,波長變得越短,頻率變得越高;當聲源與觀測者間的相對速度遠離速度越快時,波長就越長,頻率就越低。此外,聲速和相對速度的比值也會影響波長的變化,即比值越大,改變也就越顯著。


對於觀測者與聲源相互靠近或遠離時聲音的傳播規律,我們可以解釋為:我們的大腦是根據一定範圍內物質的質量、數目、運動以及物質運動的連續性接觸耳朵鼓膜時產生力大小的不同轉化成不同聲音。


當聲源與觀測者相互靠近時,一部分物質的質量和密度聯合的量符合聲音的傳播條件,但由於它們的運動速度超過了聲音傳播的速度範圍,無法進行聲音的傳播。在此過程中,一部分之前質量、數目聯合的物質滿足聲音的傳播條件,但由於其運動速度不符合條件,剛好加速到符合聲音傳播的速度範圍內,從而進行聲音的傳播。觀測者和聲源相互靠近的速度越快,能夠被轉換為聲音的物質質量或數量就會越少,並且它們的運動速度通常會快於聲源和觀測者相互靠近時的聲速。


當觀測者和聲源相互遠離時,一部分物質的質量和數量符合聲音傳播的條件,但由於它們的運動速度較慢,未能進行聲音的傳播。另一部分物質之前就已經滿足聲音傳播的條件,它們的運動速度快於特定範圍內的聲音傳播速度,因此在減速到聲音傳播速度範圍內後成功進行了聲音的傳播。觀測者和聲源相互遠離的速度越快,能夠被轉化為聲音的物質質量或數量就會越少,而且其運動速度通常會慢於聲源和觀測者相互遠離時的聲速。

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