Impuls: nagła zmiana
Pokrywa lodowa może drgać jak wielka membrana. Nagłe odkształcenie wzbudza drgania, które stopniowo zanikają przez oddziaływanie z wodą i powietrzem. Słyszalny dźwięk jest częścią tej mechanicznej historii. [1]
Akustyka pokrywy lodowej
Głos zamarzającego jeziora
Krótki trzask może rozciągnąć się w świst. Zmieniaj drogę sygnału, dyspersję i echo, by usłyszeć, co dzieje się z impulsem po drodze.
Ustaw eksperyment
Sygnał syntetyczny, nie nagranie jeziora. Cichy odsłuch trwa 3 sekundy. Zacznij z niską głośnością urządzenia.
Oscylogram modelowyGotowy do odsłuchu
Impuls rozciągnięty · echo po 0,35 s
Wyższe składowe docierają przed niższymi. Powtórzenie po prawej to opóźniona, słabsza kopia sygnału.
0 sCzas →3 s
Impuls po przejściuEcho
Źródło impulsuOdbiornik modelowy
0,30 spierwsza składowa
0,35 srozciągnięcie impulsu
0,35 sopóźnienie echa
Schemat nie jest mapą. Skale 0–100 i czasy są ilustracyjne; nie opisują konkretnego jeziora ani grubości jego lodu.
Od naprężenia do dźwięku
Dlaczego lód „śpiewa”?
Temperatura: ruch pokrywy
Ochładzający się lód kurczy się, a ogrzewający rozszerza. Brzegi ograniczają swobodę ruchu; powstające pęknięcia i odkształcenia wywołują dźwięk. Zimowy spokój krajobrazu nie oznacza bezruchu materiału. [1]
Dyspersja: rozciągnięty trzask
Gdy składowe impulsu o różnych częstotliwościach podróżują z różnymi prędkościami, docierają w różnym czasie. To dyspersja. Rochester pokazuje ją na dźwięku w otworze w lodzie; tutaj używamy uproszczonej analogii, a nie równań konkretnej pokrywy jeziornej. [2]
Echo: druga droga
Powracający dźwięk przebył dłuższą drogę. Eksperyment „Echo Tube” w Exploratorium pozwala usłyszeć taką opóźnioną odpowiedź. Włącz echo i porównaj je z samym rozciągnięciem impulsu: to dwa różne efekty. [3]
Tłumienie: mniej energii
Śnieg na lodzie osłabia dźwięki. Suwak tłumienia zmniejsza amplitudę naszego sygnału, ale nie mierzy warstwy śniegu. Posłuchaj, jak podobny impuls może stać się mniej wyraźny. [1]
