声音的科学

　　不知道你们有没有看到这样的一则新闻？四川多地出现不明巨响，有人家里的玻璃甚至出现了裂痕。据说是飞机音爆引起的。虽然还不确定事情的真相，但从网友的谈论中可以知道音爆的威力的可怕之处。那么什么是音爆？以及音爆有什么影响呢？
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　　首先从声音说起，因为声音，无时无刻不存在我们的身边。例如我们每天早上起来的时候听见闹钟的声音，以及各种动物的叫声等等。声音源于物质的振动，并在空气，液体，固体中传播。但声音不能在真空中传播，所以在月球上面的宇航员不能面对面地依靠声音进行交谈，其中的一名宇航员说的话转换成电磁波传播到另一名宇航员那里再由电磁波转换成声音才能被其听见。声音在不同介质中传播的速度不同。在15摄氏度的空气中传播的速度约340米每秒，在海水中传播的速度约1500米每秒，而在刚铁中传播的速度高达5200米每秒。说到这里我想起了初中时候把耳朵贴在蓝球杆上的经历，当篮球撞到蓝板的时候，那声音可谓是相当的响！该行为有一定的危险性，所以请大家不要轻易地模仿！不过说到声音的速度有一个细节，那就是声音的传播速度是相对介质而言的，其声波方程是符合伽利略变换下的形式不变性的。
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　　我们知道飞机的速度超过空气中的音速时会产生音爆现象，这时飞机压缩空气产生的声音被飞机远远地甩在了后面，所以坐在飞机上的人听不见音爆的声音。但飞机上的人却可以听见彼此之间的声音，这是为什么呢？因为音爆是压缩飞机外面的空气所产生的声音，而飞机外面的空气是相对地面静止的，所以飞机外面的声音相对地面的速度为340米每秒，当飞机超过这个速度时就可以把飞机外面的声音甩在飞机后面。但飞机里面的空气是随着飞机一起运动的，且相对飞机是静止的，所以飞机不管多快都无法甩掉飞机里面发出的声音，所以在飞机里面可以正常地用声音进行交谈。拿个通俗点的例子就是火车外面的狗追着你和火车里面的狗追着你是不同的情况。
　　由于运动的小球具有动能，而声音可以看作分子的振动，所以声音也是具有动能的。同时声音也具有势能，动能和势能统称为能量。声音的能量能有多大？在最强大脑的一期节目中，小伙用声音震碎了玻璃杯，而当时在场的评委都表示不可能，结果确实让人吃惊！在流言终结者的一期节目中，实验人员驾驶超音速飞机低空飞行产生音爆震碎了屋子的窗户。看来声音的能量也不能忽视。声音也具有频率，当声音的频率相同时，就会产生共振现象。古代有个僧人无意发现寺庙里的大钟会无缘无故地自己响起来，其实是因为外界的声音达到了大钟的固有频率，彼此之间产生了共振现象，所以大钟会发出声响来。但共振现象有时也是一种不利影响，例如卡门涡街引起的共振现象导致塔科马悬索桥事故的发生。
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　　人类设想过发明一种次声波武器，当次声波的频率和人体的固有频率相同时，就会干扰身体的各项机能。虽然这些事件都引起过很多的争议，但不可否认共振现象对我们的影响很大。
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