Kecepatan suara di udara

Bagi banyak orang, bahkan bertahun-tahun setelah lulus tidak diketahui apa sebenarnya kecepatan suara di udara. Seseorang mendengarkan dengan penuh perhatian guru, sementara yang lain hanya tidak sepenuhnya memahami materi yang dinyatakan. Yah, mungkin sudah waktunya untuk mengisi kesenjangan dalam pengetahuan. Hari ini kita tidak hanya menentukan "kering" angka, dan menjelaskan mekanisme yang menentukan kecepatan suara di udara.

Seperti diketahui, udara adalah kombinasi dari gas yang berbeda. Sedikit lebih dari 78% adalah nitrogen, menempati hampir 21% oksigen, sisanya diwakili oleh karbon dan gas inert. Oleh karena itu, kita akan fokus pada kecepatan suara dalam medium gas.

Pertama, mari kita mendefinisikan apa suara. Saya yakin banyak telah mendengar pepatah "gelombang suara" atau "gelombang suara". Memang, misalnya, diffuser mereproduksi speaker berosilasi dengan frekuensi tertentu, yang diklasifikasikan sebagai suara bantu dengar orang. Salah satu hukum fisika menyatakan bahwa tekanan gas dan cairan didistribusikan tanpa perubahan di segala arah. Ini mengikuti bahwa di bawah kondisi ideal, kecepatan suara dalam gas adalah seragam. Tentu saja, dalam kenyataannya ada pembusukan alami. Kita perlu ingat fitur ini, karena ini menjelaskan mengapa tingkat dapat bervariasi. Tapi kami memiliki sedikit terganggu dari tema utama. Jadi, jika suara - ragu, lalu apa bervariasi?

Setiap gas - satu set konfigurasi tertentu dari atom. Tidak seperti atom padatan antara mereka jarak yang relatif besar (dibandingkan, misalnya, kisi logam). Anda dapat menarik analogi dengan kacang polong, didistribusikan melalui massa seperti jelly wadah. Sumber mengatakan atom bensin terdekat gerakan getaran suara pulsa. Mereka, pada gilirannya, seperti bola di atas meja biliar, "hit" di tetangga, dan mengulangi proses. Kecepatan suara di udara justru menentukan intensitas penyebab pulsa-root. Tapi ini hanya salah satu komponen. Substansi padat dibuang atom, semakin tinggi kecepatan suara di dalamnya. Misalnya, kecepatan suara di udara hampir 10 kali lebih sedikit daripada di granit monolitik. Hal ini sangat mudah untuk memahami: atom dalam gas bisa "terbang" ke tetangga dan memberinya energi pulsa, perlu untuk mengatasi jarak tertentu.

Dampak: dengan meningkatnya tingkat suhu propagasi meningkat. Meskipun ekspansi termal, kecepatannya sendiri atom di atas, mereka bergerak tak menentu dan sering bertabrakan. Hal ini juga benar bahwa gas terkompresi membawa suara jauh lebih cepat, tapi juara masih merupakan cair keadaan fisik. Dalam menghitung kecepatan suara dalam gas diperhitungkan kepadatan awal, kompresibilitas, koefisien suhu (gas konstan). Sebenarnya, itu semua mengikuti dari atas.

Namun, apa kecepatan suara di udara? Sudah banyak yang menduga, adalah mustahil untuk memberikan jawaban yang pasti. Berikut adalah beberapa data dasar:

- nol derajat Celcius pada (permukaan laut) titik nol kecepatan suara adalah sekitar 331 m / s;

- menurunkan suhu ke - 20 derajat celsius dan dapat "memperlambat" gelombang suara untuk 319 m / s, karena awalnya atom di ruang angkasa bergerak perlahan;

- meningkatkan ke 500 derajat propagasi suara kecepatan hampir setengah - hingga 550 m / s.

Namun, data ini adalah perkiraan, karena selain suhu gas pada kemampuan untuk melakukan suara juga dipengaruhi oleh tekanan, ruang konfigurasi (ruang dengan benda atau daerah terbuka), mobilitas pribadi dll

Saat ini, sifat-sifat atmosfer untuk melaksanakan suara penelitian aktif. Misalnya, salah satu proyek melalui pendaftaran memungkinkan tercermin sinyal suara (echo) untuk menentukan suhu lapisan udara.