سرعة الصوت في الهواء

بالنسبة للكثيرين، حتى سنوات بعد التخرج ومن غير المعروف ما هو في الواقع سرعة الصوت في الهواء. استمع بانتباه شخص المعلم، والبعض الآخر ببساطة لا يفهمون تماما المادة المذكورة. حسنا، ربما حان الوقت لملء هذه الفجوة في المعرفة. اليوم نحن ليس فقط تحديد الأرقام "جافة"، وشرح الآلية التي تحدد سرعة الصوت في الهواء.

وكما هو معروف، والهواء هو مزيج من الغازات المختلفة. أكثر بقليل من 78٪ من النيتروجين، وتحتل ما يقرب من 21٪ من الأكسجين، ويمثل ما تبقى من الكربون و الغازات الخاملة. لذلك، سوف نركز على سرعة الصوت في الوسط الغازي.

أولا، دعونا تحديد ما صوت. أنا متأكد من أن الكثير قد سمعت القول "موجات صوتية" أو "موجات صوتية". في الواقع، على سبيل المثال، الناشر استنساخ رئيس يتذبذب بتردد معين، والتي تصنف على أنها صوت شخص السمع. واحد من قوانين الفيزياء ينص على أن ضغط الغازات والسوائل يجري توزيعها من دون تغيير في كل الاتجاهات. ويترتب على ذلك في ظل ظروف مثالية، سرعة الصوت في الغاز غير موحدة. بطبيعة الحال، في الواقع هناك الاضمحلال الطبيعي. ونحن بحاجة إلى أن نتذكر هذه الميزة، لأنه هذا ما يفسر لماذا هذه النسبة قد تختلف. ولكن لدينا القليل يصرف من الموضوع الرئيسي. لذلك، إذا كان الصوت - تردد، ثم ما يختلف؟

أي غاز - مجموعة من تكوين معين من الذرات. وخلافا للذرات المواد الصلبة بينهما مسافة كبيرة نسبيا (مقارنة، على سبيل المثال، شعرية المعدنية). يمكنك رسم قياسا مع البازلاء، موزعة على كتلة تشبه الهلام من الحاوية. وقال مصدر حركة الاهتزازات الصوتية نبض أقرب ذرات الغاز. وهي، بدورها، مثل الكرات على طاولة البلياردو، "ضرب" على البلدان المجاورة، وتتكرر العملية. سرعة الصوت في الهواء هو بالضبط تحدد شدة سبب نبض الجذر. ولكن هذا هو عنصر واحد فقط. التخلص من مادة كثافة الذرات، وارتفاع سرعة الصوت في ذلك. على سبيل المثال، سرعة الصوت في الهواء ما يقرب من 10 مرات أقل مما كانت عليه في الجرانيت متجانسة. فمن السهل جدا أن نفهم: الذرات في الغاز يمكن أن "يطير" إلى الدول المجاورة ويعطيه الطاقة النبض، فمن الضروري للتغلب على مسافة معينة.

تأثير: مع زيادة معدل درجة حرارة زيادات نشر. وعلى الرغم من التمدد الحراري، سرعته الخاصة من ذرات أعلاه، فإنها تتحرك بطريقة متقطعة، وكثيرا ما تتصادم. وصحيح أيضا أن الغاز المضغوط يحمل الصوت هو أسرع بكثير، ولكن لا يزال بطل هو المسال الحالة المادية. في حساب سرعة الصوت في الغازات تؤخذ بعين الاعتبار الكثافة الأولية، الانضغاطية، معامل درجة الحرارة (ثابت الغاز). في الواقع، كل ذلك يترتب على ما سبق.

ومع ذلك، ما هي سرعة الصوت في الهواء؟ كثير خمنت بالفعل، فإنه من المستحيل إعطاء إجابة محددة. هنا ليست سوى بعض البيانات الأساسية:

- في صفر درجة مئوية في (مستوى سطح البحر) نقطة الصفر سرعة الصوت حوالي 331 م / ث.

- خفض درجة الحرارة إلى - 20 درجة مئوية، ويمكن أن يكون "بطيء" الموجات الصوتية إلى 319 م / ث، منذ البداية ذرات في الفضاء وتتحرك ببطء.

- رفع ذلك إلى انتشار الصوت 500 درجة بسرعة نصف تقريبا - ما يصل إلى 550 م / ث.

ومع ذلك، وهذه البيانات تقريبية، منذ بالإضافة إلى درجة حرارة الغاز على القدرة على إجراء الصوت ويتأثر أيضا من الضغط، الفضاء التكوين (الفضاء مع الأشياء أو منطقة مفتوحة)، حراكا الخاص الخ

حاليا، خصائص الغلاف الجوي للقيام صوت أبحاث نشطة. على سبيل المثال، مشروع واحد من خلال تسجيل يسمح تنعكس إشارة الصوت (صدى) لتحديد درجة حرارة طبقات الهواء.