Voor velen, zelfs jaren na het afstuderen is niet bekend wat is eigenlijk de snelheid van het geluid in de lucht.Iemand terloops geluisterd naar de leraar, terwijl anderen gewoon niet volledig de gestelde materiaal te begrijpen.Nou ja, misschien is het tijd om deze leemte in de kennis te vullen.Vandaag hebben we niet alleen wijzen op "droge" nummers, en leg het mechanisme dat de snelheid van het geluid in de lucht bepaalt.
Zoals bekend, air is een combinatie van verschillende gassen.Iets meer dan 78% stikstof goed voor bijna 21% is van zuurstof, het resterende deel wordt vertegenwoordigd door koolstof en inerte gassen.Bijgevolg zal de geluidssnelheid in het medium gasvormig zijn.
Laten we eerst definiëren wat een geluid.Ik weet zeker dat velen hebben het gezegde "geluidsgolven" of "geluidstrillingen" gehoord.Inderdaad bijvoorbeeld reproduceren conus luidsprekers met een bepaald frequentiebereik, dat wordt geclassificeerd als een menselijke gehoorsysteem geluiden.Eén van de wetten van de natuurkunde stelt dat de druk in gassen en vloeistoffen zich in alle richtingen ongewijzigd.Bijgevolg kan onder ideale omstandigheden, de geluidssnelheid in het gas uniform.Natuurlijk, in werkelijkheid houdt zijn natuurlijk verval.We moeten deze functie te onthouden, want het is dit verklaart waarom de snelheid kan variëren.Maar we dwaal af een beetje van de belangrijkste onderwerp.Dus, als het geluid - het is trillingen, wat varieert?
Elke gas - een reeks specifieke configuratie van de atomen.In tegenstelling tot vaste stoffen tussen de atomen relatief grote afstand (vergeleken, bijvoorbeeld het metaalrooster).U kunt een analogie met erwten, verdeeld over de container met de gelei-achtige massa trekken.De bron van het geluid trillingen volgens momentum beweging dichtstbijzijnde gas atomen.Zij op hun beurt, zoals ballen op een biljart, "hit" op de aangrenzende, en het proces herhaalt.De geluidssnelheid in lucht juist bepaalt de intensiteit van de puls, de onderliggende oorzaak.Maar dit is slechts één component.Hoe dichter het materiaal atomen liggen, hoe hoger de geluidssnelheid daarin.Bijvoorbeeld, de geluidssnelheid in lucht bijna 10 keer minder dan de monolithische graniet.Het is zeer gemakkelijk te begrijpen: de atomen in een gas zou "vliegen" naar de nabijgelegen en hem de energie van de puls, is het noodzakelijk om een bepaalde afstand te overwinnen.
Gevolg: de temperatuur verhoogt de snelheid van voortplanting toeneemt.Hoewel de thermische uitzettingscoëfficiënt van de atomen boven het platform ze onregelmatig bewegen en vaak botsen.Het is ook waar dat het gecomprimeerde gas draagt het geluid veel sneller, maar de kampioen toch een vloeibaar fysische toestand.Bij de berekening van de geluidssnelheid in gassen nemen de initiële dichtheid, samendrukbaarheid en de temperatuurcoëfficiënt (gasconstante).Eigenlijk alles volgt uit het bovenstaande.
Toch, wat is de snelheid van het geluid in de lucht?Velen hebben al geraden, is het onmogelijk om een definitief antwoord te geven.Hier zijn slechts enkele van de basisgegevens:
- bij nul graden Celsius op het nulpunt (de zeespiegel), de snelheid van het geluid is ongeveer 331 m / s;
- verlagen van de temperatuur tot - 20 graden Celsius, u "vertragen" de geluidsgolven 319 m / s, zoals oorspronkelijk atomen in de ruimte worden langzaam;
- verhogen als het versnelt tot 500 graden geluidsverspreiding met bijna de helft - tot 550 m / s.
Echter, deze zijn bij benadering, omdat naast de temperatuur van de gassen op het vermogen om het uitvoeren van de geluidsdruk wordt ook beïnvloed door de configuratie van de ruimte (een ruimte met voorwerpen of open ruimte), eigen mobiliteit enz
Momenteel is het eigendom van de atmosfeer om het geluid actief onderzoek te houden.Bijvoorbeeld, een van de projecten kan de door het registreren van de gereflecteerde geluid (echo) om de temperatuur van de lucht lagen te bepalen.
