Ses hızı kaçtır, saniyede kaç metredir? Ses nasıl ölçülür? Ses hızını ilk olarak kim ölçmüştür, nasıl ölçüm yapılmıştır? Işık hızından farkı nedir?
Hızlı giden şeyleri ölçmek zordur. Sesin hızı bunun iyi örneklerinden biridir. İlk olarak 17. yüzyılın başında Fransız filozof ve bilimci Pierre Gassendi tarafından ölçülmüştür. Gassendi, bir arkadaşına bir tepenin üstünden top atışı yaptırarak uzak bir yerden seyretti. Işığın müthiş hızlı hareket ettiğini biliyordu; dolayısıyla kıvılcım ve dumanı gördükten hemen önce top ateşlenmiş olmalıydı. Ses ise bir süre sonra duyulmuştu.
SES HIZI
Sesi geç duymasının nedeni sesin mesafeyi katetmesinin zaman almasıydı. Bulduğu sonuç olan 450 m/s biraz fazla yüksekti. Herhalde saati yeterince hassas değildi. Fakat 1650’lerde İtalyan fizikçi Giovanni Alfonso Borelli ve Vincenzo Viviani çok daha iyi bir sonuç elde ettiler: 350 m/s. Zamanı ölçmek için hassas sarkaçlı saatleri olmadığını düşündüğümüzde bu sonuç daha da etkileyici hale gelir.
Gökgürültülü sağanak sırasında önce yıldırımın düştüğünü görür, sonra gökgürültüsünü duyarız. Yıldırımla gökgürültüsü arasındaki saniyeleri sayıp 3’e bölerek kaç km öteye düştüğünü bulabiliriz. Ses yaklaşık olarak 3 saniyede 1 km ilerler; 30 cm mesafeyi gitmesi ise 1 milisaniye sürer.
Ses suyun içinde (1484 m/s) veya demirin içinde (5120 m/s) çok daha hızlı ilerler. Oysa 17. yüzyılda Robert Boyle’un gösterdiği üzere, boşlukta hiç ilerlemez. Sesin sudaki hızını isviçreli bilimciler Jean-Daniel Colladon ve Charles-Francois Sturm 1826’da maceralı bir şekilde ölçmüşlerdi. Cenevre gölünde, birbirinden 16 km uzaklıktaki iki kayığa binmişlerdi. Sturm suyun altında bir zil çaldı ve aynı anda bir parça barutu ateşledi.
Colladon kıvılcımı görünce kafasını suya soktu (tabii daha ruhsuz bir şekilde kulak borusu kullanmış olması da mümkün) ve sesin gelmesini bekledi. Sonug olarak, 15° C sıcaklıkta sesin 1300 m/s hızla ilerlediğini buldular, ki bu günümüzdeki değere oldukça yakın sayılır.
SESİ ÖLÇMEK
Ses hızını kendiniz de şaşırtıcı bir biçimde ölçebilirsiniz. Sesinizin yankı yapacağı yüksek bir duvar, boş bir bina veya bir yamaç bulmanız gerekiyor. 100 metre uzağında durun ve yarım saniyelik aralıklarla alkış tutmaya başlayın. Bunu tam düzgün yapabilmek için bir tanıdığınıza 10 saniyede 20 alkış olacak şekilde zaman tutarak sizi yönlendirmesini söyleyebilirsiniz.
Yavaşça duvara yaklaşın ve her bir önceki alkışın yankısı şimdikiyle üst üste gelene kadar ilerleyin. Bu noktada bir önceki alkış sesinin duvara çarpıp geri gelmesinin tam yarım saniye sürdüğünü biliyorsunuz. Duvara olan mesafenizi t ölçün. Büyük adımları 1 metre olarak kabul edip yaklaşık sonuç bulabilirsiniz.
Bulduğunuz mesafe büyük olasılıkla 80 m ila 90 metre arası çıkacak. Diyelim ki 85 m ölçtünüz. Ses gidip geldiğine göre bunun iki katı, yani 170 metrelik mesafeyi yarım saniyede kat ediyor demektir. Buradan da saniyede 340 metrelik bir hıza sahip olduğunu buluruz. Gerçekte 20°C sıcaklıkta kuru havada ses 343 m/s veya 1236 km/saat hızla ilerler. Buna Avusturyalı fizikçi Ernst Mach’ın adından Mach 1 denir. Uçakların hızı bazen Mach cinsinden ölçülür. Örneğin 2 Mach demek, sesin iki katı hızda demektir.
