Kiiruskohtaheli on see, kui kiiresti a helilaine on võimeline levima läbi kosmose. See sõltub keskkonnast, milles see laine levib, aga ka muudest sellega seotud teguritest, näiteks temperatuur ja surve.
Kell helilained nad võivad erineva elastsusega keskkondade läbimisel läbida murdumise, kannatades seeläbi kiiruse muutusi. Näiteks tahkes keskkonnas levib heli palju kiiremini kui gaasilises või vedelas keskkonnas.
Vaadake ka: Intensiivsus, tämber ja kõrgus - omadused, mis eristavad helisid
Kuidas arvutatakse helikiirus?
Helikiirust saab arvutada teie järgi pikkusaastalLaine ja sagedus, nagu mis tahes tüüpi lainete korral, olenemata nende lainetest klassifikatsioon.
Valem, mida kasutatakse arvutamakiirusaastalpaljundamine helilaine väärtus on järgmine:
v - levimiskiirus (m / s)
λ - lainepikkus (m)
f - sagedus (Hz)
Kuid helikiirust saab määrata muude tegurite, näiteks õhutemperatuuri põhjal. Selleks on võimalik teha arvutus, milles see kiirus arvutatakse järgmise valemi abil:
Kasutades seda valemit, mis seob heli levimise kiiruse õhutemperatuuriga, see on on vajalik selleks, et jagada ümbritseva õhu temperatuur ja 0 ° C temperatuur, mõõdetuna millimeetrites kelvin. Siis on vaja ekstraheerida konniz ruutThe saadud tulemusest ja korrutage see teguriga 331,45. Seda tehes on hea täpsusega võimalik hinnata helikiirust merepinnal erinevatel temperatuuridel.
Teeme näite, milles soovime hinnata heli levimise kiirust merepinnal temperatuuril 25 ºC (umbes 298,15 K). Vaata:
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Järgmises tabelis on loetletud heli levimise kiirus koos mõne õhutemperatuuriga, kõik mõõdetud merepinnal. Vaata:
Temperatuur (° C) |
Helikiirus (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Heli levimise kiirus varieerub ka sõltuvalt kõrgusest, kus heli levib merepinna suhtes. Sel ajal ja temperatuuril 25 ° C levivad helilained kiirusega umbes 337 m / s või 1216 km / h. Kui aga kõrgust selle taseme suhtes suurendame, siis tihedus õhk väheneb, põhjustades heli liikumist suhteliselt aeglasemal kiirusel.
Vaadake ka: Doppleri efekt - nähtus, mis seletab helisageduse muutust, kui oleme liikvel
Heli omadused
Heliomadused on omadused, mis võimaldavad meil erinevaid helisid tuvastada. Helis on kolm omadust: intensiivsus,kõrgus ja kirjaplank.
- Heli intensiivsus: viitab heli “helitugevusele”.
- Kõrgus: on seotud heli sagedusega.
- Timbre: seostub helilainete kujust ja ka sellest, kuidas helilainete allikas vibreerib.
Kas soovite selle teema kohta rohkem teada saada? Juurdepääs meie tekstile heliomadused.
Heli kiirus erinevates meediumites
Nagu me ütlesime, varieerub helikiirus sõltuvalt keskkonnast, milles see levib. Ühelt kandjalt teisele liikudes säilitab heli oma sagedusmuutmatasiiski sinu oma lainepikkuse muutused, samuti selle levimiskiirus. Vaadake tabelit, kus on loetletud heli kiirus erinevates meediumites.
Üsna |
Helikiirus (m / s) |
Alumiinium |
6420 |
Raud |
5960 |
Puhas vesi |
1498 |
Merevesi |
1531 |
Hapnik |
316 |
Eelmist tabelit analüüsides on võimalik näha otsene sõltuvuskiiruskohtaheli ja tihedus meedium, milles heli levib. Pange tähele kiiruste vahe heli levimine puhtas vees ja merevees, mis sisaldab suures koguses lahjendatud sooli ja on seetõttu tihedam kui destilleeritud vesi.
Keskkonna tihedus, milles heli liigub, mõjutab otseselt selle levimiskiirust. Selle põhjuseks on naabermolekulide lähedus, mis on tavalisem tihedamates füüsikalistes keskkondades, näiteks tahkistes üldiselt. Nendes meediumites levivad helilainete tekitatud vibratsioonid kiiremini.
Teine helikiiruse määrav tegur on elastsus keskmine. See funktsioon puudutab võimet edastada vibratsiooni molekulide kokkupõrgete kaudu ilma oluliste energiakadudeta.
Loe ka: 5 asja, mida peate helilainete kohta teadma
Helibarjäär
Helibarjäär on termin, mida kasutatakse lööklaine, mille tekitab mööbel, mis liigub kiiremini kui tema enda heli. Sel hetkel, kui keha saavutab helikiiruse, liiguvad tema tekitatud helilained koos kehaga, nii et mööbli ette moodustub suur rõhutsoon.
helibarjäär on nähtav, kuna õhus hajutatud veepiisad kondenseeruvad, teie ümber oleva suure surve tõttu. Lisaks võib helibarjäär pakkuda suurepärast vastupanu mobiiltelefoni jaoks, nii et kui see ei möödas sellest kiiresti, ei saa ta ülehelikiirust saavutada.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
HELERBROCK, Rafael. "Helikiirus"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
