Με ποιά ταχύτητα διαδίδονται οι ηλεκτρικοί παλμοί;

Οι ηλεκτρικοί παλμοί, και, εν γένει, τα ηλεκτρικά σήματα, διαδίδονται κυματικά σε ένα καλώδιο. Είναι, άραγε, η ταχύτητά τους ίση με την ταχύτητα του φωτός στο κενό; Όπως δείχνω με το παρακάτω πείραμα, η ταχύτητά τους είναι μικρότερη της ταχύτητας του φωτός, αλλά της ίδιας τάξης μεγέθους.

Κινητό στο εργαστήριο; Ασφαλώς.

 Δύο έννοιες της ακουστικής που συνδέονται στενά μεταξύ τους. είναι το πλάτος και η ένταση ενός ακουστικού κύματος. Σε κάθε σημείο του χώρου στον οποίο διαδίδεται ένα ακουστικό κύμα, κάποια ποσότητα, όπως η πίεση ή η πυκνότητα, κάνουν ταλαντώσεις και λέγοντας πλάτος του ήχου σε κείνο το σημείο εννοούμε το πλάτος αυτών των ταλαντώσεων. Όμως ο ήχος είναι και μια ροή ενέργειας από την πηγή στον χώρο έξω από αυτή και η ενέργεια ανά μονάδα χρόνου που περνά κάθετα σε μια μικρή επιφάνεια στο σημείο Α, διαιρούμενος με το εμβαδόν της επιφάνειας, δίνει την ένταση στο σημείο Α.

Χάρη στην αρχή διατήρησης της ενέργειας, όση ενέργεια μπαίνει σε ένα σφαιρικό φλοιό με κέντρο την ακουστική πηγή, τόση βγαίνει απ΄ αυτόν στον ίδιο χρόνο. Γι΄ αυτό το λόγο περιμένουμε η ένταση του ήχου να είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Στο πείραμα που παρουσιάζω παρακάτω δείχνω ότι το πλάτος του ήχου είναι αντιστρόφως ανάλογο με την απόσταση από την πηγή, επομένως η ένταση πρέπει να είναι ανάλογη με το τετράγωνο του πλάτους. Το συμπέρασμα αυτό μπορεί να εξαχθεί κι από τη θεωρία του Γραμμικού Αρμονικού Ταλαντωτή η ενέργεια του οποίου είναι ανάλογη του τετραγώνου του πλάτους των ταλαντώσεων.

Στο πείραμα αυτό, αντί για κανονική γεννήτρια ήχου, χρησιμοποιώ ένα κινητό με την εφαρμογή Phyphox.