Изворни код странице Звук у води

[[Датотека:Ondes compression 2d 20 petit.gif|мини|десно|250п|[[Лонгитудинални талас]] је [[талас]] при чијем простирању [[елементарна честица|честице]] [[осцилације|осцилују]] у правцу простирања таласа. Може се кретати само кроз [[хемијска супстанца|супстанцијалне]] средине, које поседују [[еластичност]], као што су [[вода]] и [[ваздух]].]]
'''Звук у води, звук под водом''', по свом понашању разликује се од његовог понашања при простирању кроз ваздух и слично је појавама које се јављају код [[светлост у води|светлости у води]], у океану, реци, језеру или резервоару (базену). [[Звук]] као и [[светлост]] је [[талас (физика)|таласно кретање]], само што светлост представља простирање [[талас (физика)|електромагнетских таласа]] који могу да се шире и кроз [[вакуум]], док се [[звук|звучни таласи]] преносе посредством [[молекул]]а средине кроз коју се звук шири.<ref name="Urick">Urick, Robert J. ''Principles of Underwater Sound, 3rd Edition.'' New York. McGraw-Hill, 1983.</ref>

Проучавањем начина и граница простирања звука у води и његову интеракцију са механичких таласима коју чини звук са водом, бави се подводна акустика (хидроакустика). Типичне фреквенције звука које се одређују у подводној акустици су између 10&nbsp;Hz и 1 МHz. Простирање звука у океану, на фреквенцијама нижим од 10&nbsp;Hz обично није могућа без продора звука дубоко до морског дна, док се фреквенције изнад 1 МHz ретко може одредити, јер се ове фреквенције у води веома брзо апсорбују.<ref>Allan R. Robinson and Ding Lee, ''Oceanography and Acoustics'', AIP (1994).</ref>

== Историја ==
Истражујући звучне појаве у води, кроз историју, човек ове појаве и њихове особине све више примјењује у разне сврхе. [[Ескими]], и други [[ловац|ловци]] на фоке, слушају њихове звукове које они производе под водом, тако што поставе метални предмет неколико сантиметара испод воде, па ову особину звука у води, човек од давнина користи у лову. Крајем [[19. век]]а први пут је установљено да се звук у води простире на велике удаљености па су почела и интензивнија испитивања његових хидроакустичких особина. У ратним морнарицама се ово убрзо почело користити за подводне везе, навигацију и извиђање. Из овог открића произашао [[сонар]] и други уређаји.<ref>Dekleva N ''Uvod u hiperbaričnu medicinu'', Beograd, Nučna Knjiga 1989.</ref>
 
== Извори звука ==
[[Датотека:SCM4 fig11.jpg|220x220piksel|мини|Излазни компјутерски модел подводног акустичног ширења у поједностављеном окружењу океана.]]
[[Датотека:Collecting Multibeam Sonar Data.jpg|мини|Мапа морског дна коју производи сонар са више зрака]]
[[Звук]] је механичка осцилација честица неког еластичног медијума које са кроз њега најчешће простиру као талас и које (углавном) човек чује. Извор звука је тело чија површина, или оно, у целини осцилује. Осцилације звучног [[извор]]а преносе се на [[молекул]]е средине у којој се извор налази, те они почињу такође да осцилују. Молекули који осцилују, делују међумолекулским [[сила]]ма на суседне молекуле и они такође почињу да осцилују, те се тако звук шири у виду [[талас]]а. Осциловање молекула средине кроз коју се звук шири изазива осциловање пријемника било да је то [[бубна опна]] [[ухо|ува]] или неки електронски уређај нпр мембрана [[микрофон]]а.

Човеков орган слуха ([[ухо|уво]]) може да региструје осцилације у фреквенцијском опсегу од 16&nbsp;Hz до 20&nbsp;kHz ако оне имају довољну јачину. Звук се простире кроз медијуме као што су вода, ваздух, чврста материја. Звук не може да се простире у безваздушном простору. Под звуком се подразумевају и осцилације изван напред наведеног фреквенцијског опсега које се називају: инфразвук испод 16&nbsp;Hz и ултразвук изнад 20&nbsp;kHz.

Брзина простирања звука кроз неку средину зависи од карактеристика те средине или флуида и може се израчунати по релацији:
<center><math>c = \sqrt{\frac{p_a \chi}{\rho}}</math></center>
где је:
* p<sub>а</sub>'' – [[атмосферски притисак]],
* ''<math>\rho</math>'' - густина ваздуха и
* <math>\chi</math> = 1,4.

Јачина звука зависи од амплитуде осцилација, висину звука одређује фреквенција осцилација, боја звука је одређена садржајем компоненти.

== Карактеристике звука у води ==
Звук се боље простире у гушћим срединама зато што је у њима међумолекулско растојање мање, па су [[сила|силе]] којима [[молекул]]и узајамно делују веће. Зато [[звук]] не може да се простире кроз [[вакуум]] – јер је то празан безмолекуларни простор.

Температура средине кроз коју се простире звук утиче на његову [[брзина|брзину]] простирања. На температури од 0&nbsp;°-{C}- брзина звука кроз ваздух је 331 -{m/sec}- а на собној температури, (20&nbsp;°-{C}-), 343 -{m/sec}-.

[[Вода]] је одличан проводник звука. [[Брзина]] простирања звука кроз воду је око 1.500 -{m/sec}-. {{напомена|У свежој води на температури од 20&nbsp;°-{C}-, звучни таласи путују брзином од 1.482 -{m/sec}-. На истој температури брзина звука кроз ваздух је 343 -{m/sec}-, а брзина простирања звука кроз челик 5.960 -{m/sec}-}} То је око четири пута већа брзина од брзине простирања звука кроз [[ваздух]].<ref name="ref1">{{ен}}[http://library.thinkquest.org/19537/Physics4.html The Soundry: -{The Physics of Sound}-] {{Wayback|url=http://library.thinkquest.org/19537/Physics4.html |date=20110728105605 }}Посећено; мај 2010.</ref>

[[Температура|Температурне]] разлике појединих слојева воде ([[термоклима]]) могу да изазову [[prelamanje svetlosti|рефракцију]] (савијање) звучних [[импулс]]а што може [[брод]]ским [[сонар]]има да отежа откривање [[подморница]] или других објеката под водом и ограничи или онемогући употребу подводних [[телефон]]а.
{| class="wikitable"
|+ Брзина простирања звука у различитим срединама.<ref>{{Cite web|url=https://www.ebay.com/itm/385359915821|title=Handbook For Sound Engineers 2nd Edition Howard W. Sams &amp; Co.|website=eBay|language=en-US|access-date=2023-11-15}}</ref>
|-
! Материјал
! ''v'' [m/s] [dB]
|-
| <center>Гума</center>
| <center>50</center>
|-
| <center>Ваздух</center>
| <center>344</center>
|-
| <center>Вода</center>
| <center>1480</center>
|-
| <center>Слана вода
(21<sup>о</sup>C, салинитет 3,5%)</center>
| <center>1520</center>
|-
| <center>Плексиглас</center>
| <center>1800</center>
|-
| <center>Дрво (меко)</center>
| <center>3350</center>
|-
| <center>Дрво (јела)</center>
| <center>3800</center>
|-
| <center>Армирани бетон</center>
| <center>3400</center>
|-
| <center>Челик</center>
| <center>5050</center>
|-
| <center>Алуминијум</center>
| <center>5150</center>
|-
| <center>Стакло</center>
| <center>5200</center>
|-
| <center>Гипсана плоча</center>
| <center>6800</center>
|}

== Звук у води и роњење ==
Под водом не може да се разговара на начин како се то чини у [[ваздух]]у што ограничава комуникацију између [[ронилац|рониоца]] или са рониоцима, јер је [[човек]]ов [[говор|орган говора]], кроз његов [[Еволуција (биологија)|еволутивни развој]], прилагођен за ваздушну средину, а [[јачина]] звука опада при преласку из воде у ваздух и из ваздуха у воду. Два рониоца у опреми за роњење могу међусобно да разговарају ако им се [[шлем]]ови додирују ([[метал]] лако преноси [[звук]]) али већ на растојању од неколико сантиметара звучна комуникација између њих није могућа.
 
Због велике [[брзина|брзине]] простирања звука у води човек не може да запази [[време]]нску разлику између тренутка доласка звука у једно и друго [[ухо|уво]] и он најчешће има осећај да је звук јачи и ближи. Због тога ронилац губи способност да одреди правац и смер извора звука. За рониоца или [[пливач]]а губитак ове способности може да има озбиљне последице уколико су извори звука за њих опасни објекти ([[чамац|моторни чамац]], [[брод]] итд). Такође како је интензитет [[бука|буке]] под водом већи, да ронилац не би угрозио [[здравље]] он мора да има податке о јаким изворима буке у води.<ref name="Miodrag"/>

Снажне звучне експлозије под водом прати снажан звучни талас високе енергије (који се понаша као снажан притисак или удар) који може деловати на ронилаца и довести до повреда, тзв [[Баротраума#Ронилачка баротраума|ронилачка баротраума]] шупљих [[Орган (анатомија)|органа]] (ува - [[аероотитис]], синуса - [[аеросинузитис]], плућа - [[пнеумоторакс]], [[баротраума]]шупљих органа [[трбух]]а итд).<ref name="Miodrag">-{Miodrag Živković:''Priručnik iz podvodne medicine''. Beograd, 1994.}-</ref>

== Звук у води и животиње ==
[[Датотека:Fish0204 - Flickr - NOAA Photo Library.jpg|мини|Хидроакустична вучна пераја од 38 кХз која се користи за спровођење акустичких истраживања од стране НОАА. Аљаска, југоисток.]]
За разлику од човека неке животиње као што су [[фока|фоке]] и [[китови]] користе особину бољег простирања звука кроз воду за оријентацију и комуникацију са другим животињама, а звук им користи и да пронађу храну и избегну бројне препреке у води.<ref name="ref1"/> Испуштајући кликтаве звукове високе фреквенције, претпоставља се да оне имају систем за [[ултразвук|ултразвучно]] оријентисање у води. Такође унутрашње ухо фока повезано је само са једном кости лобање, што онемогућује пренос звучних таласа кроз целу [[лобања|лобању]]. На тај начин оне добро одређују смер из ког долази звук за разлику од [[човек]]а. [[Фока|Фоке]] такође поседују и орган који производи звукове које се чују под водом.<ref>Michael B. Porter, Martin Siderius, and William A. Kuperman, ''High Frequency Ocean Acoustics,'' AIP (2004).</ref>
== Напомене ==
{{напомене}}

== Извори ==
{{reflist|2}}
== Спољашње везе ==
{{Commonscat-inline|Underwater acoustics}}
{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Хипербарична медицина]]
[[Категорија:Акустика]]
[[Категорија:Роњење]]