Greitisapiegarsas yra kaip greitai a garso banga sugeba plisti erdvėje. Tai priklauso nuo terpės, kurioje sklinda ši banga, bet ir nuo kitų su ja susijusių veiksnių, pvz temperatūra ir spaudimas.
At garso bangos eidami per skirtingo elastingumo terpes, jie gali lūžti, todėl kenčia greičio pokyčiai. Pavyzdžiui, kietoje terpėje garsas sklinda daug greičiau nei dujinėse ar skystose terpėse.
Taip pat žiūrėkite: Intensyvumas, tembras ir aukštis - garsus skiriančios savybės
Kaip apskaičiuojamas garso greitis?
Garso greitį galima apskaičiuoti pagal jūsų ilgioįbanga ir dažnis, kaip ir bet kokio tipo bangoms, nepriklausomai nuo jos klasifikacija.
Formulė, naudojama apskaičiuotigreitisįsklidimas garso bangos yra tokia:
v - sklidimo greitis (m / s)
λ - bangos ilgis (m)
f - dažnis (Hz)
Tačiau garso greitį galima nustatyti pagal kitus veiksnius, pavyzdžiui, oro temperatūrą. Tam galima apskaičiuoti, kai šis greitis apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Jei norite naudoti šią formulę, susiejančią garso sklidimo greitį su oro temperatūra, ji yra būtina padalyti tarp aplinkos temperatūros ir 0 ° C temperatūros, išmatuotų kelvinas. Tada būtina ištraukti varlėiz kvadratas gauto rezultato ir padauginkite jį iš koeficiento 331,45. Tai padarius galima tiksliai nustatyti garso greitį jūros lygyje, esant skirtingoms temperatūroms.
Padarykime pavyzdį, kuriame norime įvertinti garso sklidimo greitį jūros lygyje esant 25 ºC (maždaug 298,15 K) temperatūrai. Žiūrėti:
Šioje lentelėje pateikiamas garso sklidimo greitis, kai oro temperatūra matuojama jūros lygyje. Žiūrėti:
Temperatūra (° C) |
Garso greitis (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Garso sklidimo greitis taip pat skiriasi priklausomai nuo garso sklidimo aukščio jūros lygio atžvilgiu. Tuo metu ir esant 25 ° C temperatūrai, garso bangos sklinda greičiu maždaug 337 m / s arba 1216 km / h. Tačiau kai padidinsime aukštį, palyginti su tuo lygiu, tankis oro sumažėja, todėl garsas sklinda santykinai lėtesniu greičiu.
Taip pat žiūrėkite: Doplerio efektas - reiškinys, paaiškinantis garso dažnio pokytį, kai mes judame
Garso ypatybės
Garso ypatybės yra savybės, leidžiančios nustatyti skirtingus garsus. Garsas turi tris ypatybes: intensyvumas,ūgio ir firminis blankas.
- Garso intensyvumas: nurodo garso „garsumą“.
- Aukštis: susietas su garso dažniu.
- Timbre: susijęs su garso bangų forma, taip pat su tuo, kaip vibruoja garso bangų šaltinis.
Norite sužinoti daugiau apie šią temą? Prieiga prie mūsų teksto apie garso charakteristikos.
Garso greitis skirtingose laikmenose
Kaip sakėme, garso greitis labai skiriasi atsižvelgiant į terpę, kurioje jis sklinda. Pereinant iš vienos terpės į kitą, garsas palaiko savo dažnisnepakitęs, tačiau tavo bangos ilgio pokyčiai, taip pat jo sklidimo greitis. Peržiūrėkite lentelę, kurioje nurodomas garso greitis skirtingose laikmenose.
Gana |
Garso greitis (m / s) |
Aliuminis |
6420 |
Geležis |
5960 |
Tyras vanduo |
1498 |
Jūros vanduo |
1531 |
Deguonis |
316 |
Analizuojant ankstesnę lentelę, galima pamatyti tiesioginė priklausomybė tarpgreitisapiegarsas ir tankis terpė, kurioje sklinda garsas. Atkreipkite dėmesį į greičio skirtumą garso sklidimas gryname vandenyje ir jūros vandenyje, kuriame yra didelis kiekis praskiestų druskų, todėl tankesnis už distiliuotą vandenį.
Terpės, kurioje sklinda garsas, tankis tiesiogiai veikia jos sklidimo greitį. Taip yra dėl kaimyninių molekulių artumo, kuris labiau būdingas tankesnėse fizinėse terpėse, tokiose kaip kietosios medžiagos apskritai. Šiose terpėse garso bangų sukeliamos vibracijos perduodamos greičiau.
Kitas garso greitį lemiantis veiksnys yra elastingumas vidurinis. Ši savybė susijusi su galimybe perduoti vibraciją susidūrus molekulėms be didelių energijos nuostolių.
Skaityk ir tu: 5 dalykai, kuriuos reikia žinoti apie garso bangas
Garso barjeras
Garso barjeras yra terminas, vartojamas kalbant apie smūgio banga, kurią sukelia baldas, judantis greičiau nei jo paties garsas. Tą akimirką, kai kūnas pasiekia garso greitį, jo sukeliamos garso bangos juda kartu su kūnu, todėl priešais baldus susidaro didelė slėgio zona.
garso barjeras yra matomas, nes ore išsibarstę vandens lašeliai kondensuojasi, dėl didelio spaudimo aplink jus. Be to, garso barjeras gali būti puikus pasipriešinimas mobiliajam, taigi, jei jis greitai jo neaplenks, jis negalės pasiekti viršgarsinio greičio.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm
