Vitezădesunet este cât de repede o unda de sunet este capabil să se propage prin spațiu. Depinde de mediul în care se propagă această undă, dar și de alți factori legați de aceasta, precum temperatura și presiune.
La unde sonore pot suferi refracție atunci când trec prin medii de diferite elasticități, suferind astfel modificări de viteză. În mediile solide, de exemplu, sunetul se propagă mult mai repede decât în mediile gazoase sau lichide.
Vezi și: Intensitatea, timbrul și înălțimea - calitățile care diferențiază sunetele
Cum se calculează viteza sunetului?
Viteza sunetului poate fi calculată din lungimeînval și frecvență, ca și în cazul oricărui tip de undă, indiferent de aceasta clasificare.
Formula folosită pentru calculeazăvitezăînpropagare a undei sonore este după cum urmează:
v - viteza de propagare (m / s)
λ - lungimea de undă (m)
f - frecvență (Hz)
Cu toate acestea, viteza sunetului poate fi determinată din alți factori, cum ar fi temperatura aerului. Pentru aceasta, este posibil să se facă un calcul în care această viteză este calculată din următoarea formulă:
Pentru a utiliza această formulă, care leagă viteza de propagare a sunetului de temperatura aerului, este necesar pentru a face divizarea între temperaturile ambiante și temperatura de 0 ° C, ambele măsurate în kelvin. Apoi este necesar să extrageți broascăeuz pătrat din rezultatul obținut și înmulțiți-l cu factorul 331,45. Procedând astfel, este posibil să se estimeze cu o precizie bună viteza sunetului la nivelul mării, pentru diferite temperaturi.
Să facem un exemplu în care dorim să estimăm viteza de propagare a sunetului la nivelul mării la o temperatură de 25 ° C (aproximativ 298,15 K). Ceas:
Următorul tabel listează viteza de propagare a sunetului cu unele temperaturi ale aerului, toate măsurate la nivelul mării. Ceas:
Temperatura (° C) |
Viteza sunetului (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Viteza de propagare a sunetului variază, de asemenea, în funcție de înălțimea la care se propagă sunetul în raport cu nivelul mării. În acel moment și la o temperatură de 25 ° C, undele sonore se propagă cu o viteză de aproximativ 337 m / s sau 1216 km / h. Cu toate acestea, atunci când ne creștem altitudinea față de nivelul respectiv, densitate a aerului scade, determinând deplasarea sunetului la viteze relativ mai mici.
Vezi și: Efect Doppler - fenomenul care explică schimbarea frecvenței sunetului atunci când suntem în mișcare
Caracteristicile sunetului
Caracteristicile sunetului sunt calitățile care ne permit să identificăm diferite sunete. Sunetul are trei caracteristici: intensitate,înălţime și antet.
- Intensitatea sunetului: se referă la „volumul” sunetului.
- Înălțime: este legată de frecvența sunetului.
- Timbru: se referă la forma undelor sonore, precum și la modul în care sursa undelor sonore vibrează.
Vrei să afli mai multe despre subiect? Accesați textul nostru despre caracteristicile sunetului.
Viteza sunetului pe diferite medii
După cum am spus, viteza sunetului variază foarte mult în funcție de mediul în care se propagă. Când se deplasează de la un mediu de comunicare la altul, sunetul se menține frecvențăneschimbat, oricum a ta modificări ale lungimii de undă, precum și viteza de propagare a acestuia. Consultați un tabel care listează viteza sunetului pe diferite medii.
Destul de |
Viteza sunetului (m / s) |
Aluminiu |
6420 |
Fier |
5960 |
Apa pura |
1498 |
Apa de mare |
1531 |
Oxigen |
316 |
Analizând tabelul anterior, este posibil să vedeți fișierul dependență directă întrevitezădesunet și densitate mediul în care se propagă sunetul. Rețineți diferența dintre viteza de propagarea sunetului în apă pură și apă de mare, care are o cantitate mare de săruri diluate și, prin urmare, este mai densă decât apa distilată.
Densitatea mediului în care se deplasează sunetul afectează direct viteza de propagare a acestuia. Acest lucru se datorează proximității dintre moleculele vecine, care este mai frecventă în medii fizice mai dense, cum ar fi solidele în general. În aceste medii, vibrațiile produse de undele sonore sunt transmise mai repede.
Un alt factor determinant pentru viteza sunetului este elasticitate cel din mijloc. Această caracteristică se referă la capacitatea de a transmite vibrații prin coliziuni între molecule fără pierderi semnificative de energie.
Citește și tu: 5 lucruri pe care trebuie să le știți despre undele sonore
Bariera de sunet
Bariera sonora este termenul folosit in referinta la undă de șoc produsă de o piesă de mobilier care se mișcă mai repede decât propriul său sunet. În momentul în care un corp atinge viteza sunetului, undele sonore produse de acesta se mișcă împreună cu corpul, astfel încât se formează o zonă mare de presiune în fața mobilierului.
bariera sunetului este vizibil, deoarece picăturile de apă care sunt împrăștiate în aer se condensează, datorită presiunii mari din jurul tău. În plus, bariera de sunet poate oferi o mare rezistenţă pentru mobil, deci dacă nu îl depășește rapid, nu va putea atinge viteze supersonice.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm