tonen av saltis

[kr-val]

Re: Det kanske stämmer ändå.

Vad händer nu om elasticitetsmodulen minskar som den torde göra för saltis. Jo då kommer vågutbredningshastigheten i isen att minska för en given frekvens. Dvs. den frekvens i isen som nu färdas lika snabbt som ljudet i luften ligger högre. Låter det rimligt? Det vore intressant om någon akustiker kunde bekräfta detta resonemang.

Jag är inte akustiker, men ditt resonemang verkar vara helt riktigt. Antag att det är riktigt: innebär också en mindre elasticitetsmodul sämre bärighet?

 

[Palle_Z]

Re: Re: Det kanske stämmer ändå.

Jag är inte akustiker, men ditt resonemang verkar vara helt riktigt. Antag att det är riktigt: innebär också en mindre elasticitetsmodul sämre bärighet?

(Inte mitt utan Ulfs resonemang, bra tänkt för övrigt).
Jag glömde att skriva om det. Vill minnas att elasticitetsmodul skulle kunna översättas till ett mått på hur mycket ett material förlängs när man drar i det med en viss kraft (från Internet: "Elasticitetsmodulen är ett mått på spännings-töjningskurvans lutning i materialets elastiska område."). Ju högre elasticitetsmodul desto mindre förlängning. Det är därmed rimligt att tro att sötis har högre elasticitetsmodul än saltis.

-Palle

 

[Lättvikt]

Toner från Saltis och E-modul

Hej!

Tonens frekeven bör öka då E-modulen minskar. Roten av E-modulen kommer i nämnaren.

Frekvensen = ca prop*1/t/roten(E)
Frekvensen kan egentligen inte lösas ut i enkelt uttryck; jag har därför ej gett "riktiga" formler. Kan lösas numerikskt.
t=tjockleken, och E = dynamisk E-modul.

Saltis med lägre E-modul borde ge något högre ton än sötis. Jag vet ej hur stor skillnaden i E-modul är för sötis och saltis.

Dessutom borde de inre förlusterna vara högre i saltis, vilket borde medföra att tonen inte blir lika tydlig.

Hälsningar
Gunnar Lundmark

 

[ulfhe]

Re: Det kanske stämmer ändå.

Vad händer nu om elasticitetsmodulen minskar som den torde göra för saltis. Jo då kommer vågutbredningshastigheten i isen att minska för en given frekvens. Dvs. den frekvens i isen som nu färdas lika snabbt som ljudet i luften ligger högre. Låter det rimligt? Det vore intressant om någon akustiker kunde bekräfta detta resonemang.

Ulf

Nu har jag hittat information som knyter ihop detta. Det jag tyckte var konstigt, men som inte framgår ovan, är att vågutbredningshastigheten ökar med frekvensen. Så brukar det inte vara, dvs. ljudhastigheten brukar vara konstant för alla frekvenser. Så är det också i is för vågor som svänger i isytans plan. Däremot vågor som rör sig upp och ner, likt vattenvågor, har ett kraftigt frekvensberoende (våglägndsberoende). Det finns en del forskning på detta men det gäller mest tjockare is i Arktis. Se t.ex. artikel: "Experimental characterization of elastic waves in a floating ice sheet", T.C. Yang och G.R. Giellis, Journal of the Acoustic Society of America, 96, 2993-3009 (1994). I den artikeln bekräftar man också att elesticitetsmodulen och tjockleken inverkar på vågutbredningshastigheten så som också beskrivits av Gunnar Lundmark.

Att elasticitetsmodulen minskar för saltis är naturligt eftersom den innehåller en hel del porer med saltlake. Därför kan man också dra slutsatsen att tonhöjden kan ses som ett mått på isens hållfasthet, om än bara som en första uppskattning.

Ulf

 

[kr-val]

Re: Re: Det kanske stämmer ändå.

Däremot vågor som rör sig upp och ner, likt vattenvågor, har ett kraftigt frekvensberoende (våglägndsberoende).

En sak finner jag lustig, kanske beror det på att vågutbredning inte är det jag är bäst på. I is verkar det alltså som att vågor med högre frekvens färdas snabbare de med lägre frekvens. Däremot i vatten är det tvärt om, långa vågor färdas snabbare än korta. Varför?

 

[ulfhe]

Mera vågor och ljud i isen

En sak finner jag lustig, kanske beror det på att vågutbredning inte är det jag är bäst på. I is verkar det alltså som att vågor med högre frekvens färdas snabbare de med lägre frekvens. Däremot i vatten är det tvärt om, långa vågor färdas snabbare än korta. Varför?

Vågutbredning är inte heller min starka sida, trots att jag för länge sedan undervisat i just vågrörelselära. Jag tror att man skall titta på vilken den återförande kraften är. För vatten är det gravitationen, men för en böjvåg i isen är det just böjmotståndet som är återförande. Högre elasticitetsmodul och större tjocklek ger alltså en starkare återförande kraft, och som vi kommit fram till en högre utbredningshastighet och en lägre koincidentfrekvens, dvs vi hör en lägre ton.

De vågor som vi åstadkommer när vi åker skridskor går ju bort ifrån oss och därmed även ljudet som dessa vågor skapar. Det är därför vi hör ljudet bättre från andra åkare. Men ibland så hör vi ljudet från vågor som vi själv åstadkommer väldigt bra. Jag tänkte på det när jag ledde en tur på Sommen för åtta dagar sen. Iblands så studsar isvågorna mot något och kommer tillbaka mot oss och vi kan höra ljudet. Abrupta kanter som när man närmar sig en råk i rät vinkel gav ljud, ljud kom ofta från stranden. Undrar om vinkel till råken/stranden är avgörande? Flak ger en tydlig signal, där studsar väl vågorna fram och tillbaka.

Ulf