Скорость звука разной частоты

[ljekio]

В большинстве учебников по физике звука, ну в тех, что просканировал на данную тему сегодня, пишется, что скорость звука в воздухе не зависит от частоты звука.
Однако ж, слушая систему F1 на дистанции в 300-400 м, появляется стойкое ощущение, что низа отстают от верха. Как это объяснить?

 

[besoin d'aller]

Дисперсия

 

[Methafuzz]

Скорость звуковой волны в среде зависит только от плотности среды. От частоты зависит поглощение. Пока звуковая волна движется в среде, она колеблет молекулы среды и расходует на это свою энергию. Более высокочастотная волна, пока долетает до приемника, успевает больше раз колебать среду и поэтому расходует больше своей энергии. То есть, высокие частоты затухают быстрее с расстоянием.

Еще низкие частоты распространяются как концентрические волны, а высокие как цилиндрические. Сейчас специально так конструируют СЧ/ВЧ массивы, чтобы уменьшить затухание. Возможно еще что-то есть в этом.

 

[ljekio]

Нашел супернаглядное видео по природе данного явления

 

[Константин Викторович]

С громом же такая же история. Сначала верх прилетает потом низ докатывается. Причём с приличной задержкой.

 

[Methafuzz]

Почитал немного про дисперсию, интересная штука. НЯП, принцип тот же, высокие частоты сильнее перемешивают молекулы воздуха, из-за чего он становится как бы плотнее для волны, и скорость возрастает.

А вот распространение волн в твердых телах и волноводах, это другой тип дисперсии, я там уже не стал разбираться....