Designing Sound

Displacement
Velocity (KE)
Force (acceleration)
Figure 3.4
Transverse (solid bending) wave behaviour at another solid boundary.

---

3.3 Waves
19
Propagation
So, if we apply a force and displace a point so it moves relative to the points
surrounding it, the others soon fall into line with the displaced point, either
drawn into the space left behind the displacement or pushed forwards by the
pressure ahead of it. In turn they exert a force on their neighbouring points,
pushing or pulling them around in space. This effect propagates throughout the
medium as a wavefront setting all the other points in its path into vibration. In
an unbounded medium the wave propagates outward forever. In a finite vibrat-
ing solid, because of boundary conditions we will look at shortly, sound bounces
around the material like ripples in a pool. The effect of this moving wavefront is
a wave, and the time pattern of moving vibrations is called a
waveform
. Where
the points of material are bunched up into a higher density it’s called a
com-
pression
, and conversely an area where they are more spread out than usual is
a
rarefaction
. Sound waves in a gas are
longitudinal
, meaning the movement of
material points is forwards and backwards in the same direction as the prop-
agation. To visualise longitudinal propagation hold a long toy spring by one
end and push it forwards and backwards. It simulates an elastic medium like
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m