Sebességnak,-nekhang az, hogy milyen gyorsan a hanghullám képes terjedni az űrben. Attól függ, hogy milyen közegben terjed ez a hullám, de függ a vele kapcsolatos egyéb tényezőktől is, mint pl hőfok és nyomás.
Nál nél hang hullámok fénytörésen eshetnek át, amikor különböző rugalmasságú közegeken haladnak át, így szenvedve a sebesség változását. Szilárd közegben például a hang sokkal gyorsabban terjed, mint gáz vagy folyékony közegben.
Lásd még: Intenzitás, hangszín és magasság - a hangokat megkülönböztető tulajdonságok
Hogyan számítják ki a hangsebességet?
A hangsebesség kiszámítható a hosszban benhullám és frekvencia, mint bármelyik hullám esetében, függetlenül annak hullámától osztályozás.
A használt képlet számolja ki asebességban benszaporítás a hanghullám értéke a következő:
v - terjedési sebesség (m / s)
λ - hullámhossz (m)
f - frekvencia (Hz)
A hangsebességet azonban más tényezők, például a levegő hőmérséklete alapján is meghatározhatjuk. Ehhez lehetséges egy számítás, amelyben ezt a sebességet a következő képlet alapján számítják ki:
Ennek a képletnek az alkalmazása, amely a hang terjedésének sebességét viszonyítja a levegő hőmérsékletéhez, igen szükséges a környezeti hőmérséklet és a 0 ° C hőmérséklet közötti megosztáshoz, mindkettőben mérve kelvin. Ezután szükséges kivonni a békaénz négyzetA kapott eredményt, és szorozzuk meg a 331,45-ös faktorral. Ezzel jó pontossággal meg lehet becsülni a hang sebességét a tengerszinten, különböző hőmérsékletekre.
Tegyünk egy példát, amelyben meg akarjuk becsülni a hang terjedésének sebességét a tenger szintjén 25 ºC (kb. 298,15 K) hőmérsékleten. Néz:
Az alábbi táblázat felsorolja a hang terjedésének sebességét néhány levegőhőmérséklet mellett, mindezt tengerszinten mérve. Néz:
Hőmérséklet (° C) |
Hangsebesség (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
A hang terjedési sebessége attól függően változik, hogy milyen magasságban terjed a hang a tengerszinthez képest. Abban az időben és 25 ° C hőmérsékleten a hanghullámok sebességgel terjednek megközelítőleg 337 m / s vagy 1216 km / h. Amikor azonban növeljük a magasságunkat ahhoz a szinthez képest, a sűrűség a levegő csökken, emiatt a hang viszonylag lassabb sebességgel halad.
Lásd még: Doppler-effektus - ez a jelenség, amely elmagyarázza a hangfrekvencia változását, amikor mozgásban vagyunk
Hangjellemzők
A hangjellemzők azok a tulajdonságok, amelyek lehetővé teszik számunkra a különböző hangok azonosítását. A hangnak három jellemzője van: intenzitás,magasság és fejléc.
- Hangintenzitás: a hang „hangerejére” utal.
- Magasság: a hang frekvenciájához kapcsolódik.
- Timbre: a hanghullámok alakjára vonatkozik, valamint arra, hogy hogyan rezeg a hanghullámok forrása.
Szeretne többet megtudni a témáról? Hozzáférés a hangjellemzők.
Hangsebesség a különböző médiumokban
Mint mondtuk, a hang sebessége nagyban változik attól függően, hogy milyen közegben terjed. Ha egyik médiumról a másikra mozog, a hang fenntartja a maga hangját frekvenciaváltozatlanazonban a tiéd hullámhossz-változások, valamint terjedési sebessége. Nézzen meg egy táblázatot, amely felsorolja a különböző média hangsebességét.
Egészen |
Hangsebesség (m / s) |
Alumínium |
6420 |
Vas |
5960 |
Tiszta víz |
1498 |
Tengervíz |
1531 |
Oxigén |
316 |
Az előző táblázatot elemezve látható a közvetlen függőség asebességnak,-nekhang és a sűrűség a közeg, amelyben a hang terjed. Vegye figyelembe a sebesség különbségét a hang terjedése tiszta vízben és tengervízben, amelyben nagy mennyiségű hígított só van, ezért sűrűbb, mint a desztillált víz.
A közeg sűrűsége, amelyben a hang halad, közvetlenül befolyásolja terjedési sebességét. Ennek oka a szomszédos molekulák közelsége, amely gyakoribb a sűrűbb fizikai közegekben, például általában a szilárd anyagokban. Ezekben a közegekben a hanghullámok által keltett rezgések gyorsabban átkerülnek.
A hangsebesség másik meghatározó tényezője a rugalmasság a középső. Ez a tulajdonság arra vonatkozik, hogy a molekulák közötti ütközések során jelentős energiaveszteség nélkül továbbítsák a rezgést.
Olvasd el te is: 5 dolog, amit tudnod kell a hanghullámokról
Hangsorompó
A hangsorompó az erre utaló kifejezés lökéshullám, amelyet a saját hangjánál gyorsabban mozgó bútor hoz létre. Abban a pillanatban, amikor egy test eléri a hangsebességet, az általa előállított hanghullámok együtt mozognak a testtel, így a bútorok előtt nagy nyomási zóna alakul ki.
a hangsor látható, mivel a levegőben szétszóródott vízcseppek kondenzálódnak, a körülötted lévő nagy nyomás miatt. Ezenkívül a hangsorompó nagyszerű lehet ellenállás a mobil számára, tehát ha nem éri el gyorsan, akkor nem tudja elérni a szuperszonikus sebességet.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm