מְהִירוּתשֶׁלנשמע כמה מהר א גל קול מסוגל להתפשט דרך החלל. זה תלוי במדיום בו מתפשט גל זה, אך גם בגורמים אחרים הקשורים אליו, כגון טֶמפֶּרָטוּרָה ו לַחַץ.
בְּ גלי קול הם יכולים לעבור שבירה כאשר הם עוברים באמצעי גמישות שונים, ובכך סובלים משינויים במהירות. בתקשורת מוצקה, למשל, קול מתפשט הרבה יותר מהר מאשר בתקשורת גזית או נוזלית.
ראה גם: עוצמה, גוון וגובה - התכונות המבדילות את הצלילים
כיצד מחשבים את מהירות הצליל?
ניתן לחשב את מהירות הצליל שלך אורךבגַל ו תדירות, כמו בכל סוג של גל, ללא קשר לשלו מִיוּן.
הנוסחה המשמשת ל לחשב אתמְהִירוּתברְבִיָה של גל הקול הוא כדלקמן:
v - מהירות התפשטות (m / s)
λ - אורך גל (מ ')
f - תדר (הרץ)
עם זאת, ניתן לקבוע את מהירות הצליל מגורמים אחרים כגון טמפרטורת האוויר. לשם כך, ניתן לבצע חישוב שבו מחושבת מהירות זו מהנוסחה הבאה:
כדי להשתמש בנוסחה זו, המתייחסת למהירות התפשטות הקול לטמפרטורת האוויר, זהו הכרחי כדי לבצע את החלוקה בין טמפרטורות הסביבה לטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס, שתיהן נמדדות ב קלווין. ואז יש צורך לחלץ את צְפַרְדֵעַאניכיכר z
ה מהתוצאה שהתקבלה והכפל אותה בפקטור 331.45. על ידי כך ניתן לאמוד בדיוק טוב את מהירות הצליל בגובה פני הים, לטמפרטורות שונות.בואו נעשה דוגמה בה אנו רוצים לאמוד את מהירות התפשטות הקול בגובה פני הים בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס (בערך 298.15 K). שעון:
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
הטבלה הבאה מפרטת את מהירות התפשטות הקול עם טמפרטורות אוויר מסוימות, כולן נמדדות בגובה פני הים. שעון:
טמפרטורה (° C) |
מהירות קול (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
מהירות התפשטות הקול משתנה גם בהתאם לגובה בו מתפשט הצליל ביחס לגובה פני הים. באותה תקופה ובטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס, גלי הקול מתפשטים במהירות של כ 337 מ / ש או 1216 קמ"ש. עם זאת, כאשר אנו מגדילים את הגובה שלנו ביחס לרמה זו, ה- צְפִיפוּת האוויר פוחת וגורם לצליל לנוע במהירות נמוכה יחסית.
ראה גם: אפקט דופלר - התופעה המסבירה את השינוי בתדירות הצליל כשאנחנו בתנועה
מאפייני סאונד
מאפייני צליל הם התכונות המאפשרות לנו לזהות צלילים שונים. לסאונד שלושה מאפיינים: עָצמָה,גוֹבַה ו נייר מכתבים.
- עוצמת הקול: מתייחסת ל"ווליום "הצליל.
- גובה: מקושר לתדירות הצליל.
- טימבר: מתייחס לצורת גלי הקול, כמו גם לאופן בו רטט מקור גלי הקול.
רוצים לדעת יותר על הנושא? גש לטקסט שלנו אודות מאפייני צליל.
מהירות הצליל במדיות שונות
כפי שאמרנו, מהירות הצליל משתנה מאוד בהתאם למדיום בו הוא מתפשט. כשעוברים ממדיום אחד למשנהו, הצליל שומר על שלו תדירותללא שינויאולם שלך שינויים באורך הגל, כמו גם מהירות התפשטותו. בדוק טבלה המפרטת את מהירות הצליל במדיות שונות.
דַי |
מהירות קול (m / s) |
אֲלוּמִינְיוּם |
6420 |
בַּרזֶל |
5960 |
מים טהורים |
1498 |
מי ים |
1531 |
חַמצָן |
316 |
בניתוח הטבלה הקודמת, ניתן לראות את תלות ישירה ביןמְהִירוּתשֶׁלנשמע את ואת צְפִיפוּת המדיום בו מתפשט הצליל. שימו לב להבדל בין המהירויות של התפשטות קול במים טהורים ובמי ים, שיש בו כמות גדולה של מלחים מדוללים, ולכן הוא צפוף יותר ממים מזוקקים.
צפיפות המדיום בו צליל נע משפיעה ישירות על מהירות התפשטותו. זאת בשל הקרבה בין מולקולות שכנות, הנפוצה יותר בתקשורת פיזיקלית צפופה יותר, כמו מוצקים באופן כללי. בתקשורת אלה הרטטים המופקים על ידי גלי קול מועברים במהירות רבה יותר.
גורם מכריע נוסף למהירות הצליל הוא ה- גְמִישׁוּת האמצעי. תכונה זו נוגעת ליכולת להעביר רטט דרך התנגשויות בין מולקולות ללא הפסדי אנרגיה משמעותיים.
קרא גם: 5 דברים שאתה צריך לדעת על גלי קול
מחסום קול
מחסום קול הוא המונח המשמש בהתייחסו גל הלם המיוצר על ידי רהיט שנע מהר יותר מהצליל שלו. ברגע שגוף מגיע למהירות הקול, גלי הקול שמפיקים אותו נעים יחד עם הגוף, ולכן נוצר אזור לחץ גדול מול הרהיטים.
מחסום הקול גלוי, שכן טיפות מים שמפוזרות באוויר מתעבות, בגלל הלחץ הגדול סביבך. בנוסף, מחסום הקול יכול לספק נהדר הִתנַגְדוּת עבור הנייד, כך שאם הוא לא יעקוף אותו במהירות, הוא לא יוכל להגיע למהירויות קוליות.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:
הלרברוק, רפאל. "מהירות הצליל"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.
