Skip to main content
Global

17.3: Kasi ya Sauti

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176348

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza
    • Eleza uhusiano kati ya wavelength na mzunguko wa sauti
    • Kuamua kasi ya sauti katika vyombo vya habari tofauti
    • Kupata equation kwa kasi ya sauti katika hewa
    • Kuamua kasi ya sauti katika hewa kwa joto lililopewa

    Sauti, kama mawimbi yote, husafiri kwa kasi fulani na ina mali ya mzunguko na wavelength. Unaweza kuona ushahidi wa moja kwa moja wa kasi ya sauti wakati wa kuangalia maonyesho ya fireworks (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Unaweza kuona flash ya mlipuko vizuri kabla ya kusikia sauti yake na uwezekano wa kujisikia wimbi la shinikizo, ikimaanisha wote kwamba sauti husafiri kwa kasi ya mwisho na kwamba ni polepole sana kuliko mwanga.

    Picha inaonyesha picha ya fireworks colorful illuminating anga usiku.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Wakati shell firework hulipuka, tunaona nishati mwanga kabla ya nishati sauti kwa sababu sauti husafiri polepole zaidi kuliko mwanga gani.

    Tofauti kati ya kasi ya mwanga na kasi ya sauti pia inaweza kuwa na uzoefu wakati wa dhoruba ya umeme. Kiwango cha taa mara nyingi huonekana kabla ya kupiga makofi. Huenda umesikia kwamba ikiwa unahesabu idadi ya sekunde kati ya flash na sauti, unaweza kukadiria umbali wa chanzo. Kila sekunde tano hubadilisha hadi maili moja. Kasi ya wimbi lolote linahusiana na mzunguko wake na wavelength

    \[v = f \lambda, \label{17.3}\]

    wapi\(v\) kasi ya wimbi,\(f\) ni mzunguko wake, na\(\lambda\) ni wavelength yake. Kumbuka kutoka kwa Waves kwamba wavelength ni urefu wa wimbi kama kipimo kati ya pointi sawa sawa. Kwa mfano, kwa wimbi la maji ya uso au wimbi la sinusoidal kwenye kamba, wavelength inaweza kupimwa kati ya pointi mbili rahisi za mtiririko na urefu sawa na mteremko, kama vile kati ya viumbe viwili vya mtiririko au mabwawa mawili ya mtiririko. Vile vile, wavelength ya wimbi la sauti ni umbali kati ya sehemu zinazofanana za wimbi-kwa mfano, kati ya compressions sequential (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Mzunguko ni sawa na ule wa chanzo na ni idadi ya mawimbi ambayo hupita hatua kwa wakati wa kitengo.

    Picha ni kuchora schematic ya uma tuning inayotoka mawimbi ya sauti.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): wimbi sauti linatokana na chanzo, kama vile uma tuning, vibrating katika frequency f. hueneza kwa kasi v na ina wavelength\(\lambda\).

    Kasi ya Sauti katika Vyombo vya Habari mbalimbali

    Jedwali\(\PageIndex{1}\) linaonyesha kwamba kasi ya sauti inatofautiana sana katika vyombo vya habari tofauti. Kasi ya sauti kwa kati inategemea jinsi nishati ya vibrational haraka inaweza kuhamishwa kupitia kati. Kwa sababu hii, kupatikana kwa kasi ya sauti kwa kati inategemea kati na hali ya kati. Kwa ujumla, equation kwa kasi ya wimbi la mitambo katikati inategemea mizizi ya mraba ya nguvu ya kurejesha, au mali ya elastic, imegawanywa na mali ya inertial,

    \[v = \sqrt{\frac{\text{elastic property}}{\text{inertial property}}} \ldotp\]

    Pia, mawimbi ya sauti kukidhi equation wimbi inayotokana na Waves

    \[\frac{\partial^{2} y (x,t)}{\partial x^{2}} = \frac{1}{v^{2}} \frac{\partial^{2} y (x,t)}{\partial t^{2}} \ldotp\]

    Kumbuka kutoka kwa Waves kwamba kasi ya wimbi kwenye kamba ni sawa na\(v = \sqrt{\frac{F_{T}}{\mu}}\), ambapo nguvu ya kurejesha ni mvutano katika kamba F T na wiani wa mstari\(\mu\) ni mali ya inertial. Katika maji, kasi ya sauti inategemea moduli wingi na wiani,

    \[v = \sqrt{\frac{B}{\rho}} \ldotp \label{17.4}\]

    kasi ya sauti katika imara inategemea moduli Young ya kati na wiani,

    \[v = \sqrt{\frac{Y}{\rho}} \ldotp \label{17.5}\]

    Katika gesi bora (tazama Nadharia ya Kinetic ya Gesi), equation kwa kasi ya sauti ni

    \[v = \sqrt{\frac{\gamma RT_{K}}{M}}, \label{17.6}\]

    \(\gamma\)wapi index ya adiabatic, R = 8.31 J/mol • K ni mara kwa mara ya gesi, T K ni joto kabisa katika kelvins, na M ni molekuli ya Masi. Kwa ujumla, rigid zaidi (au chini ya compressible) kati, kasi kasi ya sauti. Uchunguzi huu ni sawa na ukweli kwamba mzunguko wa mwendo rahisi wa harmonic ni sawa sawa na ugumu wa kitu cha oscillating kama kipimo na k, mara kwa mara ya spring. Uzito mkubwa wa kati, polepole kasi ya sauti. Uchunguzi huu ni sawa na ukweli kwamba mzunguko wa mwendo rahisi wa harmonic ni inversely sawia na m, wingi wa kitu oscillating. Kasi ya sauti katika hewa ni ya chini, kwa sababu hewa ni rahisi kukabiliana. Kwa sababu majimaji na yabisi ni rigid kiasi na vigumu sana compress, kasi ya sauti katika vyombo vya habari vile kwa ujumla ni kubwa kuliko katika gesi.

    Jedwali\(\PageIndex{1}\): Kasi ya Sauti katika Vyombo vya habari mbalimbali
    Kati v (m/s)
    Gesi kwenye 0°C
    Air 331
    Dioksidi kaboni 259
    Oksijeni 316
    Heliamu 965
    Hidrojeni 1290
    Liquids saa 20°C
    Ethanol 1160
    Mercury 1450
    Maji, safi 1480
    Maji ya bahari 1540
    Tissue za binadamu 1540
    Yabisi (longitudinal au wingi)
    Mpira wa vulcanized 54
    polyethilini 920
    Marble 3810
    Kioo, Pyrex 5640
    Kiongozi 1960
    Aluminium 5120
    Steel 5960

    Kwa sababu kasi ya sauti inategemea wiani wa nyenzo, na wiani hutegemea joto, kuna uhusiano kati ya joto katika kati fulani na kasi ya sauti katikati. Kwa hewa katika usawa wa bahari, kasi ya sauti hutolewa na

    \[v = 331\; m/s \sqrt{1 + \frac{T_{C}}{273 °C}} = 331\; m/s \sqrt{\frac{T_{K}}{273\; K}} \label{17.7}\]

    ambapo joto katika equation ya kwanza (iliyoashiria kama T C) iko katika digrii Celsius na joto katika equation ya pili (iliyoashiria kama T K) iko katika kelvins. Kasi ya sauti katika gesi ni kuhusiana na kasi ya wastani ya chembe katika gesi,

    \[v_{rms} = \sqrt{\frac{3k_{B}T}{m}}.\]

    wapi\(k_B\) mara kwa mara ya Boltzmann (1.38 x 10 -23 J/K) na m ni masi ya kila chembe (kufanana) katika gesi. Kumbuka kuwa v inahusu kasi ya uenezi thabiti wa usumbufu (wimbi), ambapo\(v_{rms}\) inaelezea kasi ya chembe katika pande random. Hivyo, ni busara kwamba kasi ya sauti katika hewa na gesi nyingine inapaswa kutegemea mizizi ya mraba ya joto. Wakati sio duni, hii sio utegemezi mkubwa. Kwenye 0°C, kasi ya sauti ni 331 m/s, ambapo saa 20.0 °C, ni 343 m/s, chini ya ongezeko la 4%. Kielelezo\(\PageIndex{3}\) kinaonyesha jinsi popo anatumia kasi ya sauti ili kuhisi umbali.

    Picha ni kuchora ya bat flying ambayo hutoa mawimbi ya sauti. Mawimbi yanajitokeza kutoka kwa wadudu wa kuruka na hurudi kwenye bat.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): popo anatumia echoes sauti kutafuta njia yake kuhusu na kukamata mawindo. Wakati wa echo kurudi ni sawa sawa na umbali.

    Kupatikana kwa kasi ya Sauti katika Air

    Kama ilivyoelezwa hapo awali, kasi ya sauti kwa kati inategemea kati na hali ya kati. Kupatikana kwa equation kwa kasi ya sauti katika hewa huanza na kiwango cha mtiririko wa wingi na equation mwendelezo kujadiliwa katika Fluid Mechanics. Fikiria mtiririko wa maji kupitia bomba na eneo la msalaba\(A\) (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Uzito kwa kiasi kidogo cha urefu\(x\) wa bomba ni sawa na mara wiani kiasi, au

    \[m = \rho V = \rho Ax.\]

    Kiwango cha mtiririko wa wingi ni

    \[\frac{dm}{dt} = \frac{d}{dt} (\rho V) = \frac{d}{dt} (\rho Ax) = \rho A \frac{dx}{dt} = \rho Av \ldotp\]

    Equation mwendelezo kutoka Fluid Mechanics inasema kwamba kiwango cha mtiririko wa wingi katika kiasi ina sawa kiwango cha mtiririko wa wingi nje ya kiasi,

    \[\rho_{in} A_{in}v_{in} = \rho_{out} A_{out}v_{out}.\]

    Picha ni kuchora schematic ya wingi inapita kwa kasi v kwa umbali x kupitia silinda na eneo la msalaba A.
    \(\PageIndex{1}\)Kielelezo:Masi ya maji kwa kiasi ni sawa na mara wiani kiasi,.\(m = \rho V = \rho Ax\) Kiwango cha mtiririko wa wingi ni derivative wakati wa wingi.

    Sasa fikiria wimbi la sauti linalohamia kupitia sehemu ya hewa. Sehemu ya hewa ni kiasi kidogo cha hewa na mipaka ya kufikiri (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Uzito, joto, na kasi upande mmoja wa kiasi cha maji hutolewa kama\(\rho\), T, v, na upande mwingine\(\rho\) ni+d\(\rho\),\(T + dT\),\(v + dv\).

    Picha ni kuchora schematic ya wimbi sauti kusonga kupitia kiasi cha maji. Uzito, joto, na kasi ya mabadiliko ya maji kutoka upande mmoja hadi mwingine.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Wimbi la sauti linapita kupitia kiasi cha maji. Uzito, joto, na kasi ya mabadiliko ya maji kutoka upande mmoja hadi mwingine.

    Equation ya kuendelea inasema kwamba kiwango cha mtiririko wa wingi kinachoingia kiasi ni sawa na kiwango cha mtiririko wa wingi kinachoacha kiasi, hivyo

    \[\rho Av = (\rho + d \rho)A(v + dv) \ldotp\]

    Equation hii inaweza kuwa rahisi, akibainisha kuwa eneo hilo linafuta na kuzingatia kwamba kuzidisha kwa infinitesimals mbili ni takriban sawa na sifuri: d\(\rho\) (dv) ≈ 0,

    \[\begin{split} \rho v & = (\rho + d \rho)(v + dv) \\ & = \rho v + \rho (dv) + (d \rho)v + (d \rho)(dv) \\ 0 & = \rho (dv) + (d \rho) v \\ \rho\; dv & = -v\; d \rho \ldotp \end{split}\]

    Nguvu ya wavu juu ya kiasi cha maji (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)) ni sawa na jumla ya majeshi kwenye uso wa kushoto na uso wa kulia:

    \[\begin{split} F_{net} & = p\; dy\; dz - (p + dp)\; dy\; dz \ & = p\; dy\; dz\; - p\; dy\; dz - dp\; dy\; dz \\ & = -dp\; dy\; dz \\ ma & = -dp\; dy\; dz \ldotp \end{split}\]

    Picha ni kuchora schematic ya wimbi la sauti linalohamia kupitia kiasi cha maji na pande za vipimo dx, dy, na dz. Shinikizo ni tofauti kwa pande tofauti.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Wimbi la sauti linapita kupitia kiasi cha maji. Nguvu juu ya kila uso inaweza kupatikana kwa mara shinikizo eneo hilo.

    Kielelezo\(\PageIndex{6}\):

    Kuongeza kasi ni nguvu iliyogawanywa na wingi na wingi ni sawa na mara wiani kiasi, m =\(\rho\) V =\(\rho\) dx dy dz. Tuna

    \[\begin{split} ma & = -dp\; dy\; dz \\ a & = - \frac{dp\; dy\; dz}{m} = - \frac{dp\; dy\; dz}{\rho\; dx\; dy\; dz} = - \frac{dp}{\rho\; dx} \\ \frac{dv}{dt} & = - \frac{dp}{\rho\; dx} \\ dv & = - \frac{dp}{\rho dx} dt = - \frac{dp}{\rho} \frac{1}{v} \\ \rho v\; dv & = -dp \ldotp \end{split}\]

    Kutoka kwa usawa wa kuendelea\(\rho\) dv = -vd\(\rho\), tunapata

    \[\begin{split} \rho v\; dv & = -dp \\ (-v\; d \rho)v & = -dp \\ v & = \sqrt{\frac{dp}{d \rho}} \ldotp \end{split}\]

    Fikiria wimbi la sauti linalohamia kupitia hewa. Wakati wa mchakato wa ukandamizaji na upanuzi wa gesi, hakuna joto linaongezwa au kuondolewa kwenye mfumo. Mchakato ambapo joto halijaongezwa au kuondolewa kwenye mfumo unajulikana kama mfumo wa adiabatic. Michakato ya Adiabatic imefunikwa kwa undani katika Sheria ya Kwanza ya Thermodynamics, lakini kwa sasa inatosha kusema kwamba kwa mchakato wa adiabatic\(pV^{\gamma} = \text{constant}\), wapi\(p\) shinikizo,\(V\) ni kiasi, na gamma (\(\gamma\)) ni mara kwa mara ambayo inategemea gesi. Kwa hewa,\(\gamma\) = 1.40. Uzito ni sawa na idadi ya moles mara molekuli ya molar imegawanywa na kiasi, hivyo kiasi ni sawa na V =\(\frac{nM}{\rho}\). Idadi ya moles na molekuli ya molar ni mara kwa mara na inaweza kufyonzwa ndani ya mara kwa mara p\(\left(\dfrac{1}{\rho}\right)^{\gamma}\) = mara kwa mara. Kuchukua logarithm ya asili ya pande zote mbili huzaa juu ya p -\(\gamma\) ln\(\rho\) = mara kwa mara. Kutofautisha kwa heshima na wiani, equation inakuwa

    \[\begin{split} \ln p - \gamma \ln \rho & = constant \\ \frac{d}{d \rho} (\ln p - \gamma \ln \rho) & = \frac{d}{d \rho} (constant) \\ \frac{1}{p} \frac{dp}{d \rho} - \frac{\gamma}{\rho} & = 0 \\ \frac{dp}{d \rho} & = \frac{\gamma p}{\rho} \ldotp \end{split}\]

    Ikiwa hewa inaweza kuchukuliwa kuwa gesi bora, tunaweza kutumia sheria bora ya gesi:

    \[\begin{split} pV & = nRT = \frac{m}{M} RT \\ p & = \frac{m}{V} \frac{RT}{M} = \rho \frac{RT}{M} \ldotp \end{split}\]

    Hapa M ni molekuli ya molar ya hewa:

    \[\frac{dp}{d \rho} = \frac{\gamma p}{\rho} = \frac{\gamma \left(\rho \frac{RT}{M}\right)}{\rho} = \frac{\gamma RT}{M} \ldotp\]

    Kwa kuwa kasi ya sauti ni sawa na v =\(\sqrt{\frac{dp}{d \rho}}\), kasi ni sawa na

    \[v = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}} \ldotp\]

    Kumbuka kwamba kasi ni kasi kwa joto la juu na polepole kwa gesi nzito. Kwa hewa,\(\gamma\) = 1.4, M = 0.02897 kg/mol, na R = 8.31 J/mol • K. Kama joto ni T C = 20° C (T = 293 K), kasi ya sauti ni v = 343 m/s. equation kwa kasi ya sauti katika hewa v =\(\sqrt{\frac{\gamma RT}{M}}\) inaweza kuwa rahisi kutoa equation kwa kasi ya sauti katika hewa kama kazi ya joto kabisa:

    \[\begin{split} v & = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}} \\ & = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M} \left(\dfrac{273\; K}{273\; K}\right)} = \sqrt{\frac{(273\; K) \gamma R}{M}} \sqrt{\frac{T}{273\; K}} \\ & \approx 331\; m/s \sqrt{\frac{T}{273\; K}} \ldotp \end{split}\]

    Moja ya mali muhimu zaidi ya sauti ni kwamba kasi yake ni karibu huru ya mzunguko. Uhuru huu ni kweli katika hewa ya wazi kwa sauti katika upeo wa sauti. Ikiwa uhuru huu haukuwa wa kweli, bila ya shaka utaiona kwa muziki uliochezwa na bendi ya kuandamana kwenye uwanja wa mpira wa miguu, kwa mfano. Tuseme kwamba sauti za juu-frequency zilisafiri kwa kasi-kisha mbali zaidi kutoka kwenye bendi hiyo, sauti zaidi kutoka kwenye vyombo vya chini vya lami ingekuwa ikipiga hiyo kutoka kwa wale wa juu. Lakini muziki kutoka vyombo vyote hufika kwa kasi huru ya umbali, hivyo masafa yote yanapaswa kusafiri kwa karibu kasi sawa. Kukumbuka kwamba

    \[v = f \lambda \ldotp\]

    Katika kati kutokana na hali ya kudumu,\(v\) ni mara kwa mara, hivyo kuna uhusiano kati\(f\) na\(\lambda\); juu ya mzunguko, ndogo wavelength (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)).

    Picha ni kuchora schematic ya mfumo wa msemaji inayotoka mawimbi ya sauti. Sauti za chini-frequency zinatolewa na msemaji mkubwa wa chini; sauti za juu-frequency zinatolewa na msemaji mdogo wa juu.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Kwa sababu wao kusafiri kwa kasi sawa katika kati fulani, sauti ya chini frequency lazima wavelength kubwa kuliko sauti high-frequency. Hapa, sauti ya chini-frequency hutolewa na msemaji mkubwa, aitwaye woofer, ambapo sauti za juu-frequency zinatolewa na msemaji mdogo, aitwaye tweeter.
    Mfano\(\PageIndex{1}\): Calculating Wavelengths

    Tumia wavelengths ya sauti kwa kiasi kikubwa cha upeo wa sauti, 20 na 20,000 Hz, katika hewa 30.0° C. (Kudhani kwamba maadili frequency ni sahihi kwa takwimu mbili muhimu.)

    Mkakati

    Ili kupata wavelength kutoka frequency, tunaweza kutumia\(v = f \lambda\).

    Suluhisho
    1. Tambua anajulikana. Thamani\(v\) ya hutolewa na\[v = 331\; m/s \sqrt{\frac{T}{273\; K}} \ldotp \nonumber\]
    2. Kubadilisha joto ndani ya kelvins na kisha kuingia joto ndani ya equation\[v = 331\; m/s \sqrt{\frac{303\; K}{273\; K}} = 348.7\; m/s \ldotp \nonumber\]
    3. Tatua uhusiano kati ya kasi na wavelength kwa\(\lambda\): $$\ lambda =\ frac {v} {f}\ ldotp\ nonumber$$
    4. Ingiza kasi na mzunguko wa chini ili kutoa wavelength ya juu:\[\lambda_{max} = \frac{348.7\; m/s}{20\; Hz} = 17\; m \ldotp \nonumber\]
    5. Ingiza kasi na mzunguko wa kiwango cha juu ili kutoa wavelength ya chini:\[\lambda_{min} = \frac{348.7\; m/s}{20,000\; Hz} = 0.017\; m = 1.7\; cm \ldotp \nonumber\]

    Umuhimu

    Kwa sababu bidhaa ya\(f\) kuongezeka kwa\(\lambda\) sawa na mara kwa mara, ndogo\(f\) ni, kubwa\(\lambda\) lazima iwe, na kinyume chake.

    Kasi ya sauti inaweza kubadilika wakati sauti inaposafiri kutoka kati moja hadi nyingine, lakini mara nyingi mzunguko hubakia sawa. Hii ni sawa na mzunguko wa wimbi kwenye kamba kuwa sawa na mzunguko wa nguvu inayozunguka kamba. Ikiwa\(v\) mabadiliko na\(f\) inabakia sawa, basi wavelength\(\lambda\) lazima kubadilika. Hiyo ni kwa sababu\(v = f \lambda\), kasi ya sauti ya sauti, zaidi ya wavelength yake kwa mzunguko uliopewa.

    Zoezi\(\PageIndex{1}\)

    Fikiria wewe kuchunguza shells mbili firework kulipuka. Unasikia mlipuko wa moja mara tu unapoona. Hata hivyo, unaona ganda lingine kwa nukta kadhaa kabla ya kusikia mlipuko. Eleza kwa nini hii ni hivyo.

    Ingawa mawimbi ya sauti katika maji ni longitudinal, mawimbi ya sauti katika usafiri imara wote kama mawimbi ya muda mrefu na mawimbi ya Mawimbi ya seismic, ambayo kimsingi ni mawimbi ya sauti katika ukanda wa dunia zinazozalishwa na matetemeko ya ardhi, ni mfano wa kuvutia wa jinsi kasi ya sauti inategemea rigidity ya kati. Matetemeko ya ardhi yanazalisha mawimbi ya muda mrefu na ya mzunguko, na haya husafiri kwa kasi tofauti. Moduli kubwa ya granite ni kubwa kuliko moduli yake ya shear. Kwa sababu hiyo, kasi ya mawimbi ya longitudinal au shinikizo (P-mawimbi) katika tetemeko la ardhi katika granite ni kubwa zaidi kuliko kasi ya mawimbi ya transverse au shear (S-mawimbi Aina zote mbili za mawimbi ya tetemeko la ardhi husafiri polepole katika nyenzo zisizo ngumu, kama vile P-mawimbi yana kasi ya 4 hadi 7 km/s, na mawimbi ya S yanazidi kasi kutoka 2 hadi 5 km/s, wote wawili kuwa kasi katika nyenzo ngumu zaidi. Wimbi la P linaendelea zaidi mbele ya S-wimbi wanapokuwa wakisafiri kupitia ukanda wa Dunia. Wakati kati ya P- na S-mawimbi hutumiwa mara kwa mara kuamua umbali wa chanzo chao, kitovu cha tetemeko la ardhi. Kwa sababu mawimbi ya S haipiti kupitia msingi wa kioevu, mikoa miwili ya kivuli huzalishwa (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)).

    Picha ni mchoro wa mawimbi ya P na S ambayo husafiri kutoka chanzo. Mikoa ya kivuli, ambapo mawimbi ya S haipo, pia yanaonyeshwa. Kuna rangi coded kuipatia kwa Ukoko, Mantle, Liquid nje ya msingi, na Mango ndani ya msingi.
    Kielelezo\(\PageIndex{8}\): Matetemeko ya ardhi yanazalisha mawimbi ya longitudinal (P-mawimbi) na mawimbi ya transverse (S-mawimbi Mawimbi yote yanasafiri kwa kasi tofauti katika mikoa tofauti ya Dunia, lakini kwa ujumla, mawimbi ya P husafiri kwa kasi zaidi kuliko mawimbi ya S. S-mawimbi hayawezi kuungwa mkono na msingi wa kioevu, huzalisha mikoa ya kivuli.

    Kama mawimbi ya sauti yanaondoka kutoka kwa msemaji, au mbali na kitovu cha tetemeko la ardhi, nguvu zao kwa kila eneo la kitengo hupungua. Ndiyo sababu sauti ni kubwa sana karibu na msemaji na inakuwa chini ya sauti unapoondoka na msemaji. Hii inaeleza pia kwa nini kunaweza kuwa na kiasi kikubwa cha uharibifu kwenye kitovu cha tetemeko la ardhi lakini tetemeko pekee linasikika katika maeneo mbali na kitovu. Nguvu kwa eneo la kitengo inajulikana kama kiwango, na katika sehemu inayofuata, tutajadili jinsi kiwango kinategemea umbali kutoka kwa chanzo.