GeschwindigkeitvonKlang ist wie schnell a Schallwelle kann sich durch den Raum ausbreiten. Es hängt von dem Medium ab, in dem sich diese Welle ausbreitet, aber auch von anderen damit zusammenhängenden Faktoren, wie z Temperatur und Druck.
Beim Schallwellen sie können beim Durchgang durch Medien unterschiedlicher Elastizität eine Brechung erfahren und dadurch Geschwindigkeitsänderungen erfahren. In festen Medien beispielsweise breitet sich Schall viel schneller aus als in gasförmigen oder flüssigen Medien.
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Wie wird die Schallgeschwindigkeit berechnet?
Die Schallgeschwindigkeit kann aus Ihrem. berechnet werden LängeimWelle und Frequenz, wie bei jeder Art von Welle, unabhängig davon, Einstufung.
Die Formel für berechne dasGeschwindigkeitimVermehrung der Schallwelle ist wie folgt:
v – Ausbreitungsgeschwindigkeit (m/s)
λ – Wellenlänge (m)
f – Frequenz (Hz)
Die Schallgeschwindigkeit kann jedoch aus anderen Faktoren wie der Lufttemperatur bestimmt werden. Dazu ist es möglich, eine Berechnung durchzuführen, bei der diese Geschwindigkeit aus der folgenden Formel berechnet wird:
Um diese Formel zu verwenden, die die Schallausbreitungsgeschwindigkeit mit der Lufttemperatur in Beziehung setzt, ist es notwendig, um die Aufteilung zwischen den Umgebungstemperaturen und der Temperatur von 0 °C vorzunehmen, beide gemessen in Kelvin. Dann ist es notwendig, die zu extrahieren Froschichz-QuadratDas des erhaltenen Ergebnisses und multiplizieren es mit dem Faktor 331,45. Auf diese Weise ist es möglich, die Schallgeschwindigkeit auf Meereshöhe für verschiedene Temperaturen mit guter Genauigkeit abzuschätzen.
Machen wir ein Beispiel, in dem wir die Schallausbreitungsgeschwindigkeit auf Meereshöhe bei einer Temperatur von 25 ºC (ca. 298,15 K) schätzen wollen. Uhr:
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Die folgende Tabelle listet die Schallausbreitungsgeschwindigkeit bei einigen Lufttemperaturen auf, die alle auf Meereshöhe gemessen wurden. Uhr:
Temperatur (°C) |
Schallgeschwindigkeit (m/s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Die Schallausbreitungsgeschwindigkeit variiert auch mit der Höhe, in der sich der Schall im Verhältnis zum Meeresspiegel ausbreitet. Zu diesem Zeitpunkt und bei einer Temperatur von 25 °C breiten sich die Schallwellen mit einer Geschwindigkeit von. aus ca. 337 m/s oder 1216 km/h. Wenn wir jedoch unsere Höhe relativ zu diesem Niveau erhöhen, wird die Dichte der Luft nimmt ab, wodurch sich der Schall mit relativ geringeren Geschwindigkeiten ausbreitet.
Auch sehen: Doppler-Effekt - das Phänomen, das die Änderung der Schallfrequenz erklärt, wenn wir uns in Bewegung befinden
Klangeigenschaften
Klangeigenschaften sind die Eigenschaften, die es uns ermöglichen, verschiedene Klänge zu identifizieren. Der Klang hat drei Eigenschaften: Intensität,Höhe und Briefkopf.
- Schallintensität: bezieht sich auf die „Lautstärke“ des Schalls.
- Höhe: ist an die Frequenz des Tons gebunden.
- Timbre: bezieht sich auf die Form der Schallwellen sowie darauf, wie die Quelle der Schallwellen schwingt.
Möchten Sie mehr über das Thema erfahren? Greifen Sie auf unseren Text über die. zu Klangeigenschaften.
Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien
Wie gesagt, die Schallgeschwindigkeit variiert stark je nach Medium, in dem sie sich ausbreitet. Beim Wechsel von einem Medium zum anderen behält der Klang seine Frequenzunverändert, aber deins your Wellenlängenänderungen, sowie seine Ausbreitungsgeschwindigkeit. Sehen Sie sich eine Tabelle an, die die Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien auflistet.
Ganz |
Schallgeschwindigkeit (m/s) |
Aluminium |
6420 |
Eisen |
5960 |
Reines Wasser |
1498 |
Meerwasser |
1531 |
Sauerstoff |
316 |
Bei der Analyse der vorherigen Tabelle ist es möglich, die direkte Abhängigkeit zwischen denGeschwindigkeitvonKlang die und die Dichte das Medium, in dem sich der Schall ausbreitet. Beachten Sie den Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten von Schallausbreitung in reinem Wasser und Meerwasser, das eine große Menge verdünnter Salze enthält und daher dichter als destilliertes Wasser ist.
Die Dichte des Mediums, in dem sich der Schall ausbreitet, beeinflusst direkt seine Ausbreitungsgeschwindigkeit. Dies ist auf die Nähe zwischen benachbarten Molekülen zurückzuführen, die in dichteren physikalischen Medien, wie beispielsweise Feststoffen im Allgemeinen, häufiger vorkommt. In diesen Medien werden die durch Schallwellen erzeugten Schwingungen schneller übertragen.
Ein weiterer bestimmender Faktor für die Schallgeschwindigkeit ist die Elastizität der mittlere. Dieses Merkmal betrifft die Fähigkeit, Schwingungen durch Kollisionen zwischen Molekülen ohne signifikante Energieverluste zu übertragen.
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Schallmauer
Schallmauer ist der Begriff in Bezug auf Stoßwelle, die von einem Möbelstück erzeugt wird, das sich schneller bewegt als sein eigener Klang. Sobald ein Körper Schallgeschwindigkeit erreicht, bewegen sich die von ihm erzeugten Schallwellen mit dem Körper mit, so dass sich vor dem Möbel eine große Druckzone ausbildet.
die Schallmauer ist sichtbar, da in der Luft verstreute Wassertröpfchen kondensieren, wegen des großen Drucks um dich herum. Darüber hinaus kann die Schallmauer eine tolle Widerstand für das Handy, wenn es es also nicht schnell überholt, kann es keine Überschallgeschwindigkeit erreichen.
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
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HELERBROCK, Rafael. "Schallgeschwindigkeit"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
