daudzus, pat gadus pēc skolas beigšanas nav zināms, kas ir faktiski skaņas ātrums gaisā.Kāds pagadās klausījās skolotāja, bet citi vienkārši nav pilnībā saprast norādīto materiālu.Nu, varbūt ir pienācis laiks, lai aizpildītu šo robu zināšanās.Šodien mēs ne tikai norādīt "sausā" numurus, un izskaidrot mehānismu, kas nosaka skaņas ātrumu gaisā.
Kā zināms, gaiss ir kombinācija dažādu gāzu.Nedaudz vairāk nekā 78% slāpekļa veidoja gandrīz 21% uzskata skābekļa, atlikusī daļa ir pārstāvēta ar oglekļa un inertās gāzes.Līdz ar to tas būs ātrāk par skaņas ātrumu ar gāzveida vidi.
Pirmkārt, pieņemsim definēt, kas skaņu.Es esmu pārliecināts, ka daudzi ir dzirdējuši sakot "skaņas viļņus" vai "skaņas vibrācijas".Patiešām, piemēram, reproducēšanas konusveida skaļruņi ar noteiktu frekvenču diapazonā, kas ir klasificēta kā cilvēka dzirdes sistēma skaņas.Viens no fizikas likumiem nosaka, ka spiediens gāzu un šķidrumu paplašina nemainīgs visos virzienos.No tā izriet, ka ideālos apstākļos ātrums skaņu gāzes ir vienota.Protams, realitātē tas tur savu dabisko mazināties.Mums ir jāatceras šo funkciju, jo tas ir tas izskaidro, kāpēc likme var mainīties.Bet mēs novirzīties mazliet no galvenās tēmas.Tātad, ja skaņu - tas ir vibrācijas, tad kas mainās?
Jebkura gāze - kopa īpašas konfigurācijas no atomiem.Atšķirībā no cietām vielām, starp atomiem ir salīdzinoši liels attālums (salīdzinājumā, piemēram, metāla režģa).Jūs varat izdarīt analoģiju ar zirņiem, kas sadalīti pa traukā ar želejveida masu.Par skaņu vibrācijām atbilstoši impulsu kustības tuvāko gāzes atomu avots.Tie, savukārt, piemēram, bumbas uz biljarda galda, "hit" uz kaimiņu, un process atkārtojas.Skaņas ātrums gaisā ir precīzi nosaka intensitāti pulsa, pamatcēlonis.Bet tas ir tikai viens komponents.Blīvāks materiāls atomi atrodas, jo lielāks ātrums skaņas tajā.Piemēram, skaņas ātrums gaisā ir gandrīz 10 reizes mazāk nekā monolīta granīta.Tas ir ļoti viegli saprast: ka atomi gāzi varētu "lidot" uz tuvējo un dod viņam enerģiju pulsa, ir nepieciešams, lai pārvarētu noteiktu attālumu.
Sekas: temperatūra palielina likmi izplatīšanās palielinās.Lai gan termiskās izplešanās ātrumu atomiem virs vietas, viņi pārceļas neprognozējami un bieži saduras.Tāpat ir taisnība, ka saspiestā gāze veic skaņa ir daudz ātrāk, bet čempions joprojām ir sašķidrināta fiziskais stāvoklis.Aprēķinot skaņas ātrumu, kas gāzu veidoja sākotnējo blīvumu, saspiežamību, un temperatūras koeficientu (gāze konstante).Patiesībā, tas viss izriet no iepriekš.
Still, kāda ir skaņas ātrums gaisā?Daudzi jau uzminējāt, tas ir neiespējami sniegt konkrētu atbildi.Šeit ir tikai daži no izejas datu:
- pie nulles grādiem pēc Celsija pie nulles punktu (jūras līmenī), skaņas ātrums ir apmēram 331 m / s;
- pazeminot temperatūru līdz - 20 grādiem pēc Celsija, jūs varat "palēnināt" skaņas viļņus, lai 319 m / s, kā sākotnēji atomi kosmosā pārvietojas lēni;
- paaugstināt, jo tas paātrina līdz 500 grādiem skaņas izplatīšanās gandrīz uz pusi - līdz 550 m / s.
Tomēr, tie ir aptuveni, jo papildus temperatūras gāzu uz spēju veikt skaņas spiediena ietekmē arī konfigurāciju telpā (telpā ar priekšmetiem vai atklātā kosmosā), pašu mobilitātes, uc
Pašlaik īpašums atmosfērā turēt skaņu aktīvi izmeklē.Tā, piemēram, viens no projektiem dod iespēju, reģistrējot atstaroto skaņu (echo), lai noteiktu temperatūru gaisa slāņos.
