Primero, notemos que la vibración es lo que produce el sonido. La vibración aprieta el aire, haciendo que el aire vibre, y las ondas sonoras viajan por el aire y son captadas por los oídos.
En el vacío, la bocina vibrará, pero como no hay aire, el sonido no se transmitirá. Entonces, ¿a dónde fue la energía de vibración?
El sonido en realidad pertenece a la maquinaria, y su esencia es la transmisión de vibraciones mecánicas, y las vibraciones mecánicas dependen del medio (como aire, agua, hierro). Cuando un objeto vibra, como cuando golpea una mesa, esta vibración hace que las moléculas en el aire vibren regularmente y las ondas sonoras viajan a través del aire. Sin un medio, las vibraciones no pueden viajar, por lo que el sonido no puede viajar en el vacío.
Pero el hecho de que el sonido no pueda viajar en el vacío (es decir, ser escuchado) no significa que esté obligado a trabajar en el vacío (sonido) sin conversión de energía.
Entonces, ¿en qué forma de energía se convierte la energía del sonido?
De acuerdo con la ley de conservación de la energía, la energía sonora de la bocina también debe transformarse o transferirse. Como se mencionó anteriormente, en el aire, la energía del sonido de la bocina se transfiere al aire. Luego, vibrar en el vacío no necesita vencer la resistencia del aire, sino que solo vence la fuerza entre las moléculas de la membrana vibratoria para realizar el trabajo. , de modo que aumenta la energía interna de la membrana vibrante. , la temperatura aumenta. Es decir, la energía del sonido se convierte en energía interna. Debido a que no está sujeto a la resistencia del aire, la amplitud de vibración es mayor, la capacidad de superar la fuerza intermolecular es más fuerte, el trabajo realizado es mayor y la energía interna convertida también es mayor. De hecho, al hacer sonido en el aire, la energía sonora transferida al aire se convierte gradualmente en la energía interna del aire debido a la compresión continua del aire durante el proceso de propagación.
La energía del sonido es la vibración de las ondas, y en el vacío no se pueden generar ondas, por lo que la propia vibración del altavoz (consumo de energía) solo puede generar su propia energía térmica.
La energía no se puede crear de la nada, ni desaparecerá de la nada. Los altavoces consumen energía eléctrica en el vacío. Aunque no se pueden convertir en energía de ondas de sonido, la energía eléctrica consumida eventualmente se convertirá en energía térmica.
La razón por la que la bocina puede sonar en el aire es porque la energía eléctrica impulsa el electroimán de la bocina, lo que hace que el diafragma vibre. Cuando el diafragma vibra en el aire, el aire lo resiste, lo que a su vez impulsa el aire. vibrar y emitir ondas sonoras La energía interior Los pasos de transformación son: energía eléctrica – energía electromagnética – energía mecánica – energía acústica.
Si colocamos la bocina en un recipiente al vacío y luego lo encendemos para que emita sonido, sabemos que el vacío no puede transmitir el sonido, por lo que no podemos escuchar el sonido de la bocina.
Debido a que la vibración del diafragma en el altavoz no se verá afectada por la resistencia del aire en este momento, no hay energía de onda de sonido, pero la energía no desaparecerá de la nada y la vibración del diafragma continuará consumiendo electricidad. La amplitud de vibración aumentará y la energía mecánica generada eventualmente se convertirá en energía térmica, lo que aumentará la temperatura interna del altavoz; al mismo tiempo, la energía térmica generada por la bobina del altavoz también aumentará, por lo que la energía eléctrica finalmente se convierte en energía térmica.
De hecho, cuando la bocina emite sonido en el aire, la onda de sonido puede hacer que el aire vibre y se propague.Durante el proceso de propagación, la intensidad se atenuará y la energía de la onda de sonido perdida por la atenuación eventualmente se convertirá en energía térmica. y se difunde en el aire.
De hecho, muchos fenómenos en el vacío son diferentes a los del aire, por ejemplo, cuando una bomba de hidrógeno explota en el aire, la mitad de la energía se libera en forma de ondas de choque, causando graves daños a los edificios en el suelo, y alrededor del 40% de la energía es radiada por calor.. Liberada, alrededor del 5% de la energía es liberada como radiación nuclear.
Si una bomba de hidrógeno explota en el espacio, dado que no hay aire en el espacio, la explosión de la bomba de hidrógeno básicamente no produce gas (solo se produce una pequeña cantidad de gas al detonar el explosivo), por lo que no puede generar una onda de choque fuerte, y la mayor parte de la energía serán ondas electromagnéticas y energía nuclear. Se libera en forma de radiación. Por ejemplo, el sol mismo es una “bomba de hidrógeno” que explota constantemente, y la energía liberada al exterior es principalmente ondas electromagnéticas. y una pequeña cantidad de radiación nuclear.
