För många, även år efter examen är okänt vad som faktiskt ljudets hastighet i luft.Någon nonchalant lyssnat till läraren, medan andra helt enkelt inte till fullo förstår det angivna materialet.Tja, kanske det är dags att fylla denna kunskapslucka.Idag förfogar vi inte bara påpeka "torra" siffror, och förklara mekanismen som avgör ljudets hastighet i luft.
Som bekant är luften en kombination av olika gaser.Drygt 78% kväve stod för nästan 21% tar syret, den återstående delen representeras av kol och inerta gaser.Följaktligen kommer det att vara av ljudhastigheten i det gasformiga mediet.
Låt oss först definiera vad ett ljud.Jag är säker på att många har hört talesättet "ljudvågor" eller "ljudvibrationer".Faktum är att för exempelvis återgivning konhögtalare med ett visst frekvensområde, som är klassificerat som en mänsklig Hörapparaten låter.En av fysikens lagar säger att trycket i gaser och vätskor sträcker oförändrad i alla riktningar.Härav följer att under idealiska förhållanden, är likformig ljudhastigheten i gasen.Naturligtvis, i själva verket har sin naturliga förfall.Vi måste komma ihåg den här funktionen, eftersom det är detta förklarar varför hastigheten kan variera.Men vi avvika lite från huvudämnet.Så, om ljudet - det är vibrationer, vad varierar?
Alla gas - en uppsättning specifik konfiguration av atomerna.Till skillnad från fastämnen mellan atomerna är relativt stort avstånd (i jämförelse till exempel metallgittret).Du kan rita en analogi med ärtor, fördelade över behållaren med geléliknande massa.Källan till ljudvibrationer enligt fart rörelse närmaste gasatomer.De, i sin tur, som bollar på ett biljardbord, "träff" på angränsande, och processen upprepas.Ljudhastigheten i luft är just bestämmer intensiteten av pulsen, den underliggande orsaken.Men detta är bara en komponent.Ju tätare materialet atomerna är belägna, desto högre ljudhastigheten i den.Till exempel är nästan 10 gånger mindre än i den monolitiska granit ljudets hastighet i luft.Det är mycket lätt att förstå: att atomerna i en gas skulle "flyga" till den närliggande och ge honom energin i pulsen, är det nödvändigt att övervinna en viss sträcka.
Konsekvens: temperaturen ökar graden av utbrednings ökar.Även om värmeutvidgningshastigheten för atomerna ovanför platsen, de rör sig oregelbundet och ofta kolliderar.Det är också sant att den komprimerade gasen bär ljudet är mycket snabbare, men mästaren fortfarande är en flytande fysiska tillstånd.Vid beräkning av ljudets hastighet i gaser svarade för den initiala densiteten, sammanpressbarhet, och temperaturkoefficienten (gaskonstanten).Egentligen allt framgår av ovanstående.
Fortfarande, vad är ljudets hastighet i luft?Många har redan gissat, är det omöjligt att ge ett definitivt svar.Här är bara några av de grundläggande uppgifter:
- vid noll grader Celsius vid nollpunkten (havsytan), är ljudhastigheten ca 331 m / s;
- sänka temperaturen till - 20 grader Celsius, kan du "bromsa" ljudvågorna till 319 m / s, som ursprungligen atomer i rymden går långsamt;
- höjning som den accelererar till 500 grader ljudutbrednings med nästan hälften - till 550 m / s.
Dessa är emellertid ungefärliga, eftersom förutom temperaturen av gaserna på förmågan att utföra ljudtrycket påverkas också av konfigurationen av utrymmet (ett rum med föremål eller öppen yta), egen rörlighet etc.
närvarande, egendom atmosfären för att hålla ljudet aktivt undersökas.Exempelvis en av projekten gör det möjligt genom att registrera det reflekterade ljudet (eko) för att bestämma temperaturen hos luftlagren.
