Ses, çevremizdeki ses kaynakları tarafından oluşturulan ve kulağımızla duyabildiğimiz ya da duyamadığımız havadaki titreşimlerdir. Ses kaynağı, titreştiğinde çevresindeki havayı da titreştirir. Havadaki atom ve moleküller bu titreşimleri her yöne iletirler. Çevremize baktığımızda birçok ses kaynağı örneği verebiliriz. Ses üretebilen her şey bir ses kaynağı özelliğindedir. Ses kaynakları canlı (insan, hayvan gibi) ve cansız (su, zil, davul, gerilmiş tel, ud, keman, org, çalışan motor gibi) ses kaynakları olmak üzere iki grup altında toplanabilir.
Ses, madde moleküllerinin titreşimi sonucu oluşur. Gerilmiş ince bir teli esnetip serbest bıraktığımızda, titreşen tel ses oluşturur. Elimizdeki sert bir cisim olan kalemi sıranın kenarına vurduğumuzda oluşan sesi duyabiliriz. Bu demektir ki ses; maddesel ortamın titreşimi ile oluşan ve madde ortamında dalgalar hâlinde yayılan bir enerji türüdür.
- Titreşen bir gitar telinin etrafa ses yayması
- Gırtlaktan geçen hava ile titreşen ses tellerimizin sesimizi oluşturması
- Şişe ağzına üflediğimizde şişe içindeki havanın titreşerek ses oluşturması
- Islık çalarken havanın ağzımızdan çıkarken titreşmesi ve ses oluşturması örnek olarak verilebilir.
Sesin oluştuğu her yerde bir madde titreşimi vardır. Sesin havada titreşimler hâlinde yani dalgalar hâlinde yayılmasını, çalışmakta olan bir hoparlöre elimizi yaklaştırdığımızda çok rahatlıkla hissedebiliriz. Sesi oluşturan dalgalar enerji taşırlar. Ses bir enerji çeşididir. Ses oluşturmak için titreşim olması, sesi düzenlemek için ise titreşimlerin düzenlenmesi gerekir. Akort yapılan bir müzik aletinde olduğu gibi titreşimler düzenlenerek ses düzenli bir şekle sokulur.
Konuşmada Ses Nasıl Oluşur?
Akciğerlerimizden gelen hava, gırtlaktaki ses tellerini titreştirir. Bu tellerin titreşerek meydana getirdiği ses; ağız, dil ve dişler aracılığı ile kelimelere dönüşür. Böylece konuşma gerçekleşmiş olur. Her insanın gırtlağındaki ses tellerinin yapısı, dil ve diş yapısı farklı olduğu için insanların sesleri birbirine benzemez.
Sesin Yayılması
Madde moleküllerinin titreşmesi sesin oluşmasını sağlar. Bu nedenle çevremizde titreşen her madde ses kaynağıdır. Ses, dalgalar hâlinde yayılır. Ses dalgalarının yayılabilmesi için mutlaka maddesel bir ortam gereklidir. Çalışan bir teybin sesinin işitilmesi, sesin havada yayıldığını gösterir. Kilometrelerce ötede bulunan trenin sesini, kulağımızı raylara koyarak duyabiliriz. Bu olay sesin katılarda yayıldığını gösterir. Bir denizaltıda bulunan denizci, deniz yüzeyindeki geminin sesini duyabilir. Bu olay sesin sıvılarda yayıldığını gösterir.
Ses; katı, sıvı ve gaz ortamlarda yayılır. Boşlukta atom bulunmadığı için ses titreşimleri iletilemez. Bu nedenle ses dalgaları boşlukta yayılmaz. Ses dalgaları, en hızlı katılarda yayılır. Sonra sırasıyla sıvılarda ve gazlarda yayılır. Ses katılarda saniyede 5000 metre, sıvılarda 1500 metre, havada 340 metre yol alır. Sesin katılarda daha hızlı yayılmasının nedeni; katıların diğer maddelere göre daha yoğun olmasıdır. Maddelerin yoğunluğu arttıkça sesin yayılma hızı artar. Ses sıcak ortamda, soğuk ortama göre, daha hızlı yayılır. Bunun sebebi; sıcak ortamda madde moleküllerinin daha hızlı hareket etmesidir.
Sesin Çeşitli Maddelerdeki Hızı
Sesin ve ışığın hızlarını biliyor musunuz? Hangisi daha hızlı hareket eder? Şimşek ve yıldırım olaylarının nasıl meydana geldiğini 7. sınıf “Yaşamımızdaki Elektrik” ünitesinden hatırladınız mı? Fırtınalı bir havada meydana gelen yıldırım ve gök gürlemesi olaylarının, ışık ve sesin hızlarını karşılaştırmak için iyi bir örnek olduğunu biliyor musunuz? Bir bölgeye yıldırım düştüğünü farz edelim. Yıldırım meydana geldiği anda gök gürlemesi de meydana gelir. Yıldırım olayında elektrik enerjisi ışık hızıyla yayılırken gök gürültüsü ses hızı ile yayılır. Fakat biz, yıldırımın ışığını gördükten bir müddet sonra gök gürlemesini duyarız. Peki, yıldırım ve gök gürlemesi aynı anda meydana gelmesine rağmen neden yıldırımın ışığını daha önce görmekteyiz?
Bunun nedeni, ışık hızının ses hızından çok daha fazla olmasıdır. Sesin havadaki hızı yaklaşık 340 m/s’dir. Işığın ise 300000000 m/s yani neredeyse ses hızından 900.000 kat daha fazla. Eğer yıldırım düşmesi ve gök gürlemesi arasında geçen zamanı ölçebilirsek yıldırımın ne kadar uzağa düştüğünü söyleyebiliriz. Söyle ki: 340 metre uzakta meydana gelen bir yıldırım düşmesinden bir saniye sonra gök gürlemesini duyarız. Sizce 1700 metre uzakta
meydana gelen bir yıldırım düşmesinden kaç saniye sonra gök gürlemesi duyulur?
Ses dalgaları her ortamda aynı hızla mı yayılır? Hiç suyun altındayken dışarıdaki sesleri dinlediniz mi? Dinlediyseniz sesleri nasıl duyuyorsunuz? Uzaktan gelen bir konuşma sesinin su altından dinlendiğinde daha yakından geliyormuş gibi hissedildiğini biliyor muydunuz? Denizin ortasında bir teknenin üzerinde olsak ve uzakta suda bir patlama meydana gelse farklı zamanlarda iki ses duyarız. Bunun nedeni ne olabilir? Bu soruya cevap bulabilmek için verilen tabloları dikkatli bir şekilde inceleyelim ve sorulara cevap vermeye çalışalım.
Yukarıdaki tabloya göre,
- Ses yaz aylarında mı yoksa kış aylarında mı havada daha hızlı hareket eder?
- Sesin sudaki hızı, sıcaklığa bağlı olarak nasıl değişmektedir?
- Ses hangi maddede en hızlı hareket eder
- Bu madde hangi hâl ve sıcaklıktadır?
Eğer yukarıdaki sorulara doğru cevap verdiyseniz ses hızının bağlı olduğu etkenler hakkında önemli bilgilere sahip oldunuz demektir. Ses genellikle katılarda sıvılardan, sıvılarda da gazlardan daha hızlı hareket eder. Çünkü genel olarak katılar sıvılardan, sıvılar da gazlardan daha yoğundur. Bunun anlamı, farklı maddelerdeki tanecik ya da moleküllerin farklı dizilmiş olmasıdır. Bu durumu 6. sınıfta gördüğünüz “Maddenin Tanecikli Yapısı” ünitesinden hatırladınız mı? Benzer şekilde demirin alüminyumdan daha yoğun olması gibi aynı hâlde bulunan bazı maddelerde diğerlerinden daha yoğundur.
Ses hızı aynı zamanda yayıldığı ortamın sıcaklığına da bağlıdır. Sesin havadaki hızının 340 m/s olduğunu daha önce öğrenmiştik. Fakat bu değer yaklaşık 15 °C sıcaklığındaki hava için geçerlidir. 25 °C’deki havada ses hızı
346 m/s iken, 0 °C de 332 m/s’dir.
Bunları Biliyor musunuz?
Hiç başınızın üstünden çok hızlı bir jet uçağı geçtiğinde kulakları sağır eden bir patlama sesi duydunuz mu? Bu durumu uçağın “ses duvarı”nı aşması olarak ifade ederiz. Peki, nasıl oluşur bu ses duvarı? Eğer hareketli ses kaynağı sesin hızına ulaşmışsa bu durumda ses dalgalarının hepsi üst üste biner ve hava molekülleri üzerindeki titreşim etkisi de katlanmış olur, Bu da bir basınç meydana getirir. Jet uçağı bu sırada deniz üzerinde alçaktan uçuyorsa olağan dışı bulutsu bir bölge oluşabilir, Aşağıdaki fotoğraf F/A-18 jet uçağının ses duvarını aştığı anı göstermektedir. İşte bir jet uçağının ses hızına ulaştığı an oluşan yüksek basınçlı hava duvarına ses duvarı denir. Jetler bu duvarı delerek ses hızını aşarlar ve bu sırada müthiş bir gürültü duyarız, hatta olay yere yakınsa şiddetli biçimde sarsılırız.
Sesin yayılabilmesi için maddesel bir ortama ihtiyaç olduğunu biliyoruz. Fakat sesin aksine ışık, maddesel bir ortama ihtiyaç duymadan yayılır. Güneşten gelen ışıklar uzay boşluğunu geçerek Dünya’mıza ulaşır ve yeryüzünü yaşanılır, kılar. Hâlbuki Güneş’te meydana gelen patlamaları duyamayız. Çünkü uzayda sesin yayılabilmesi için gerekli maddesel bir ortam yoktur. Ses ve ışık için bir genelleme yapmak gerekirse maddesel ortamlar sesin iletilmesi için vazgeçilmez bir araç iken, ışığın yayılması için bir engeldir. Boşlukta ses iletilmez, ışık ise maksimum hızla iletilir.
Ses Enerjisi
Etrafımızda ses çıkartan birçok etken vardır. Arabalar, insanlar, hayvanlar, uçaklar, rüzgâr, müzik aletleri, yıldırım düşmesi, şiddetli bir patlama esnasında çevredeki camların kırılması, uçakların geçişi sırasında pencere camlarının titreşmesi, bazı opera sanatçılarının sesleri ile bardak kırabilmesi sesin bir enerji türü olduğunu gösterir.
Ses kaynaklarından çıkan sesin kaynaktan uzaklaştıkça duyulmamasının sebebi, ses enerjisinin başka enerji türlerine dönüşmesidir. Ses iletimi sırasında enerjinin başka enerji türlerine dönüşmesidir. Ses iletimi sırasında enerjinin bir kısmı ortamdaki taneciklerin birbiriyle çarpışması sonucu çoğunlukla ısı enerjisine dönüşür. Kaynaktan uzaklaştıkça ses enerjisi daha fazla ısı enerjisine dönüşeceğinden ses daha zayıf duyulur, belli bir uzaklıktan sonra da duyulmaz olur.
Herhangi bir müzik aletinin yanında durmakta olan şişkin bir balonun hiçbir kuvvet uygulamamasına rağmen hareket etmesi, hava taneciklerinin titreşmesini gösterir. Yani ses enerjisi burada hareket enerjisine dönüşmüştür.
