Скоростта на звука във въздуха

За много, дори години след дипломиранетоостава неизвестно каква е скоростта на звука във въздуха. Някой слушаше небрежно учителя и някой просто не разбираше напълно представения материал. Е, може би е време да запълни тази пропаст в знанието. Днес ние не само посочваме "сухи" фигури, а обясняваме самия механизъм, който определя скоростта на звука във въздуха.

Както е известно, въздухът е анабор от различни газове. Малко повече от 78% е азот, почти 21% е кислород, а останалото е въглероден диоксид и инертни газове. Следователно, става дума за скоростта на разпространение на звука в газообразна среда.

Първо, да дефинираме какъв звук е. Със сигурност много хора са чували думите "звукови вълни" или "звукови вибрации". Например, дифузьорът на звуковата възпроизвеждаща колона се осцилира с определена честота, която се класифицира като звук от слуховия апарат за хора. Едно от законите на физиката казва, че налягането в газовете и течностите се разпространява, без да се променя във всички посоки. От това следва, че при идеални условия скоростта на звука в газовете е еднаква. Разбира се, в действителност се случва естественото му отслабване. Трябва да помните тази функция, тъй като тя обяснява защо скоростта може да се промени. Но ние сме малко разсеяни от основната тема. Така че, ако звукът е трептене, какво точно вибрира?

Всеки газ е колекция от атоми на определенконфигурация. За разлика от твърдите вещества, между атомите в тях е относително голямо разстояние (в сравнение, например, с кристалната решетка на металите). Възможно е да се даде аналогия на грах, разпределен върху контейнер с желеобразна маса. Източникът на звукови трептения придава инерция на най-близките атоми на газа. Те, на свой ред, като топки на билярдна маса, "удрят" съседните и процесът се повтаря. Скоростта на звука във въздуха определя интензитета на първичния импулс. Но това е само един компонент. Колкото по-плътни са атомите на материята, толкова по-висока е скоростта на разпространение на звука в нея. Например, скоростта на звука във въздуха е почти 10 пъти по-малка, отколкото в монолитния гранит. Това е много лесно разбираемо: за един атом в газ, който да "летят" до съседен и да прехвърля енергия към него, той трябва да преодолее определено разстояние.

вследствие: с повишаването на температурата скоростта на разпространение на вълните се увеличава. Въпреки термичното разширение, естествената скорост на атомите е по-висока, те се движат на случаен принцип и се сблъскват по-често. Също така е вярно, че сгъстеният газ прави звука много по-бързо, но шампионът все още е втечнен агрегат състояние. При изчисляване на скоростта на звука в газовете се вземат предвид началната плътност, свиваемостта, температурата и коефициента (константа на газа). Всъщност всичко това е резултат от горното.

В края на краищата, каква е скоростта на звука във въздуха? Мнозина вече са предположили, че е невъзможно да се даде недвусмислен отговор. Даваме само някои основни данни:

- при нула градуса по Целзий при нулева точка (морско равнище), скоростта на звука е около 331 m / s;

- Снижаване на температурата до -20 градуса по Целзий, можете да "забавите" звуковите вълни до 319 м / сек, тъй като първоначално атомите в космоса се движат по-бавно;

- увеличаването му до 500 градуса ускорява разпространението на звука почти веднъж и половина - до 550 м / сек.

Посочените данни обаче са колебливи, тъй катоВ допълнение към температурата, капацитетът на газовете за извършване на звук се влияе и от натиска, конфигурацията на пространството (стая с предмети или открита площ), собствена мобилност и т.н.

В момента собствеността на атмосферата езвукът е активно проучен. Например, един проект чрез регистрация позволява отразената звука (ехо), за да се определи температурата на въздуха слоеве.