Für viele, auch Jahre nach Studienabschluss ist nicht bekannt, was ist eigentlich die Schallgeschwindigkeit in Luft.Jemand lässig lauschte dem Lehrer, während andere einfach nicht vollständig die angegebene Material zu verstehen.Nun, vielleicht ist es Zeit, diese Wissenslücke zu füllen.Heute haben wir nicht nur darauf hinweisen, "trocken" Zahlen und erklären den Mechanismus, der die Schallgeschwindigkeit in Luft bestimmt.
Wie bekannt ist, ist der Luft eine Kombination von verschiedenen Gasen.Etwas mehr als 78% Stickstoff betrug fast 21% führt den Sauerstoff, der verbleibende Teil durch Kohlenstoff und Inertgase dargestellt.Folglich ist es die Schallgeschwindigkeit in dem gasförmigen Medium sein.
Lassen Sie uns zuerst definieren, was ein Klang.Ich bin sicher, viele haben das Sprichwort "Schallwellen" oder "Schallwellen" zu hören.In der Tat, zum Beispiel Wiedergabekegel-Lautsprecher mit einem bestimmten Frequenzbereich, der eingestuft ist als ein menschliches Hörsystem klingt.Eines der Gesetze der Physik besagt, dass Druck in Gasen und Flüssigkeiten sich unverändert in alle Richtungen.Daraus folgt, dass unter idealen Bedingungen ist die Schallgeschwindigkeit in dem Gas gleichförmig.Natürlich in der Realität hält seine natürlichen Zerfall.Wir brauchen, um diese Funktion zu erinnern, da es dies erklärt, warum die Rate kann variieren.Aber wir schweifen ab ein bisschen aus dem Hauptthema.Also, wenn der Klang - es ist Vibrationen, was dann ändert sich?
Alle Gas - eine Reihe von spezifischen Konfiguration der Atome.Im Gegensatz zu Feststoffen zwischen den Atomen sind relativ großen Abstand (im Vergleich zum Beispiel der Metallgitter).Sie können eine Analogie mit Erbsen, über den Behälter mit dem gallertartige Masse verteilt ziehen.Die Quelle von Schallschwingungen nach Dynamik Bewegung nächsten Gasatome.Diese wiederum, wie Kugeln auf einem Billardtisch, "Hit" auf der benachbarten, und der Vorgang wiederholt.Die Schallgeschwindigkeit in Luft ist genau bestimmt die Intensität des Pulses, der zugrunde liegenden Ursache.Aber dies ist nur eine Komponente.Je dichter das Material die Atome steht, desto höher ist die Schallgeschwindigkeit in ihr.Zum Beispiel ist die Geschwindigkeit des Schalls in der Luft fast 10-mal weniger als in dem monolithischen Granit.Es ist sehr leicht zu verstehen: die Atome in einem Gas würde "fliegen" zum nahen und ihm die Energie des Impulses, ist es notwendig, eine gewisse Distanz zu überwinden.
Folge: die Temperatur erhöht sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit zunimmt.Obwohl die thermische Ausdehnungsrate der Atome über dem Ort, erratisch bewegen sie sich und oft kollidieren.Es ist auch wahr, dass das komprimierte Gas trägt der Ton ist viel schneller, aber der Champion noch ein verflüssigtes physikalischen Zustand.Berechnung der Schallgeschwindigkeit in Gasen entfielen die anfängliche Dichte, Kompressibilität, und der Temperaturkoeffizient (Gaskonstante).Eigentlich alles ergibt sich aus den oben genannten.
Doch was ist die Schallgeschwindigkeit in der Luft?Viele haben schon erraten, ist es unmöglich, eine definitive Antwort zu geben.Hier sind nur einige der Grunddaten:
- bei null Grad Celsius am Nullpunkt (das Meer), die Schallgeschwindigkeit ist etwa 331 m / s;
- Absenken der Temperatur auf - 20 Grad Celsius, können Sie "slow down" die Schallwellen auf 319 m / s, wie ursprünglich Atome im Raum bewegen sich langsam;
- Erhöhung, wie sie auf 500 Grad Schallausbreitung beschleunigt um fast die Hälfte - bis 550 m / s.
Diese sind jedoch Näherungswert, da neben der Temperatur der Gase auf die Fähigkeit zur Durchführung der Schalldruck wird auch durch die Konfiguration der Raum (ein Zimmer mit Objekten oder Freifläche), eigene Mobilität usw. betroffen
Derzeit ist die Eigenschaft von der Atmosphäre, um den Ton aktiv untersucht zu halten.Zum Beispiel macht eines der Projekte durch die Registrierung des reflektierten Schalls (Echo), um die Temperatur der Luftschichten bestimmen kann.
