Oletko koskaan miettinyt, miksi ukkonen täryttää ikkunoita tai taloja? Sadekaudella, kun salama iskee, kuulet yleensä ukkosen jyrinää. Joskus ukkonen täryttää ikkunoita, taloja tai muita esineitä. Oletko koskaan kokenut tätä? Itse asiassa ukkonen ei tärisytä vain ikkunoita; myös bassokaiuttimista kuuluva musiikki voi täryttää ikkunoita tai taloja! Miksi ääni täryttää ikkunoita, taloja tai muita esineitä?
Olet ehkä oppinut, että jokainen kappale koostuu atomeista tai molekyyleistä. Kiinteän aineen atomit tai molekyylit värähtelevät jatkuvasti. Jos kiinteän aineen atomit värähtelevät jatkuvasti, miksi ympärillämme olevat kiinteät kappaleet, kuten kivet, lasi ja rauta, eivät näytä värähtelevän? Tämä johtuu siitä, että värähtelyjen amplitudi on niin pieni, ettei niitä voida nähdä paljaalla silmällä. Sama pätee seiniin ja muihin kappaleisiin.
Oletko koskaan ollut keinussa? Keinussa istuuduttuasi sinua työnnetään eteenpäin, minkä jälkeen keinu ja sinä liikutte edestakaisin. Jotta pysyisit liikkeessä, sinua ja keinua on työnnettävä jatkuvasti. Jos keinu liikkuu taaksepäin, mutta työntö on eteenpäin, keinun liikkeestä tulee epäsäännöllinen. Jotta keinu liikkuisi säännöllisesti, työntöliikkeen on oltava synkronoitu keinun liikkeen kanssa.
Kuvittele ikkunalasin muodostavat atomit ja molekyylit kuin edestakaisin keinuva keinu. Atomien ja molekyylien värähtelyjen amplitudin lisäämiseksi ja säännöllisen kuvion ylläpitämiseksi tarvitaan värähtelyjen kanssa linjassa oleva liikkeellepaneva voima.
Ääni on aalto, joka kulkee väliaineen läpi. Kun salama iskee, ukkosaaltoja alkaa levitä salamaniskusta kaikkiin suuntiin ilman läpi. Ilman atomit ja molekyylit liikkuvat ukkosaaltojen edetessä edestakaisin. Kun ukkosaalto iskee ikkunaan tai taloon, ilman atomien ja molekyylien edestakainen liike painaa lasia vasten, joka myös värähtelee. Kuten keinunnassa, ilman atomien ja molekyylien liike on linjassa lasin atomien ja molekyylien värähtelyjen kanssa, mikä lisää värähtelyjen amplitudia ja tekee niistä havaittavia. Toisin sanoen ukkosaaltojen taajuus on sama kuin lasin atomien ja molekyylien tai minkä tahansa värähtelevän esineen luonnollinen värähtelytaajuus.
Ikkunan tai talon lasin värähtely ukkosen jyrinän aikana on esimerkki resonanssista, jota esiintyy jokapäiväisessä elämässämme. Resonanssia voi esiintyä myös virityshaarukoiden kanssa. Jos kahdella virityshaarukalla on sama taajuus, niin kun toinen värähtelee, toinenkin, joka on aluksi levossa, värähtelee. Aluksi levossa olevaa virityshaarukkaa värähtelevät ilman atomit ja molekyylit, joiden läpi ensimmäisestä värähtelevästä virityshaarukasta lähtevät ääniaallot kulkevat. 🙂
