עבור רבים, אפילו שנים לאחר סיום הלימודים הוא לא ידוע מה היא למעשה את מהירות הקול באוויר.מישהו כבדרך אגב הקשיב למורה, בעוד שאחרים פשוט לא מבינים את החומר האמור באופן מלא.טוב, אולי זה זמן למלא את הפער בידע.היום, אנחנו לא רק להצביע על מספרים "יבשים", ולהסביר את המנגנון שקובע את מהירות הקול באוויר.
כידוע, אוויר הוא שילוב של גזים שונים.מעט יותר מ -78% חנקן היווה כמעט 21% לוקח החמצן, החלק הנותר מיוצג על ידי פחמן וגזים אצילים.כתוצאה מכך, זה יהיה מהירות הקול במדיום הגזים.
ראשית, בואו נגדיר מה קול.אני בטוח שרבים שמעו "גלי קול" אומרים או "תנודות קול".ואכן, לדוגמא, מתרבה רמקולי קונוס עם טווח תדרים מסוים, אשר מסווג כמערכת שמיעה אנושית נשמעת.אחד מחוקי פיסיקה קובע שלחץ בגזים ונוזלים מרחיב ללא שינוי בכל הכיוונים.המסקנה הוא כי בתנאים אידיאליים, מהירות קול בגז היא אחידה.כמובן, במציאות זה מחזיק ריקבונו הטבעי.אנחנו צריכים לזכור בתכונה זו, שכן הוא זה מסביר מדוע השיעור עשוי להשתנות.אבל אנחנו סוטה מהנושא קצת מהנושא המרכזי.לכן, אם את הצליל - זה תנודות, אז מה משתנה?
כל גז - סט של תצורה הספציפית של אטומים.שלא כמו מוצקים בין האטומים הם מרחק גדול יחסית (בהשוואה, למשל, סריג המתכת).אתה יכול לצייר אנלוגיה עם אפונה, מופצת על המכל עם המסה דמוית ג'לי.המקור של תנודות קול לפי תנועת מומנטום קרוב אטומי גז.הם, בתורו, כמו כדורים על שולחן ביליארד, "מכה" על השכן, ויחזור על התהליך.מהירות קול באוויר היא בדיוק קובעת את עוצמת הדופק, הסיבה הבסיסית.אבל זה רק מרכיב אחד.החומר צפוף יותר האטומים נמצאים, גבוהים יותר ממהירות קול בזה.לדוגמא, מהירות קול באוויר היא כמעט פי 10 פחות מאשר בגרניט מונוליתית.זה קל מאוד להבין: שהאטומים בגז היו "לעוף" לקרבת המקום, ולתת לו את האנרגיה של הדופק, יש צורך להתגבר על מרחק מסוים."התוצאה
: הטמפרטורה מגבירה את קצב עליית התפשטות.למרות שקצב התפשטות התרמית של האטומים מעל האתר, הם עוברים באופן לא סדיר, ולעתים קרובות מתנגשים.זה גם נכון שהגז הדחוס נושא את הקול הוא הרבה יותר מהר, אבל האלוף עדיין הוא מצב פיזי מעובה.בחישוב מהירות קול בגזים היוו הצפיפות הראשונית, דחיסות, ומקדם הטמפרטורה (קבוע גזים).למעשה, זה כל מהאמור לעיל.
ובכל זאת, מה היא מהירות הקול באוויר?רב כבר ניחש, זה בלתי אפשרי לתת תשובה חד משמעית.הנה רק חלק מהנתונים הבסיסיים:
- בחום של אפס מעלות בנקודת אפס (פני הים), מהירות הקול היא כ 331 מ '/ s;
- הורדת הטמפרטורה ל-- 20 מעלות צלזיוס, אתה יכול "להאט" את גלי קול 319 m / s, כמו במקור אטומים בחלל נעים באיטיות;
- העלאה כפי שמאיץ ל -500 מעלות התפשטות קול כמעט בחצי - עד 550 מ '/ s.
עם זאת, אלה הם משוערים, מאז בנוסף לטמפרטורה של הגזים ביכולת לבצע את לחץ הקול מושפעים גם התצורה של המרחב (חדר עם חפצים או חלל פתוח), ניידות שלו, וכו '
נכון לעכשיו, את רכושם של האווירה להחזיק הצליל נחקר באופן פעיל.לדוגמא, אחד מהפרויקטים מאפשר על ידי רישום הקול לידי ביטוי (הד) כדי לקבוע את הטמפרטורה של שכבות האוויר.
