Rýchlosťzzvuk je ako rýchlo a zvuková vlna je schopný sa šíriť vesmírom. Závisí to od média, v ktorom sa táto vlna šíri, ale aj od ďalších faktorov s ňou súvisiacich, ako napr teplota a tlak.
O zvukové vlny môžu prechádzať lomom, keď prechádzajú médiom s rôznymi pružnosťami, a tým trpia zmenami rýchlosti. Napríklad v pevných médiách sa zvuk šíri oveľa rýchlejšie ako v plynných alebo kvapalných médiách.
Pozri tiež: Intenzita, zafarbenie a výška - vlastnosti, ktoré odlišujú zvuky
Ako sa počíta rýchlosť zvuku?
Rýchlosť zvuku sa dá vypočítať z vášho dĺžkavmávať a frekvencia, ako pri každom type vĺn, bez ohľadu na to klasifikácia.
Vzorec použitý pre vypočítaťrýchlosťvrozmnožovanie zvukovej vlny je nasledovný:
v - rýchlosť šírenia (m / s)
λ - vlnová dĺžka (m)
f - frekvencia (Hz)
Rýchlosť zvuku sa dá určiť z iných faktorov, ako je napríklad teplota vzduchu. Na to je možné vykonať výpočet, v ktorom sa táto rýchlosť počíta z tohto vzorca:
Použiť tento vzorec, ktorý súvisí s rýchlosťou šírenia zvuku a teplotou vzduchu, je je potrebné urobiť rozdelenie medzi okolitými teplotami a teplotou 0 ° C, obidve merané v kelvin. Potom je potrebné extrahovať žabaištvorec zThe získaného výsledku a vynásobí ho koeficientom 331,45. Týmto spôsobom je možné s vysokou presnosťou odhadnúť rýchlosť zvuku na úrovni mora pre rôzne teploty.
Urobme si príklad, kde chceme odhadnúť rýchlosť šírenia zvuku na hladine mora pri teplote 25 ° C (približne 298,15 K). Pozerať:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
V nasledujúcej tabuľke je uvedená rýchlosť šírenia zvuku s niektorými teplotami vzduchu, ktoré sa merajú na úrovni mora. Pozerať:
Teplota (° C) |
Rýchlosť zvuku (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Rýchlosť šírenia zvuku sa tiež líši podľa výšky, v ktorej sa zvuk šíri vo vzťahu k hladine mora. V tom čase a pri teplote 25 ° C sa zvukové vlny šíria rýchlosťou približne 337 m / s alebo 1216 km / h. Keď však zvýšime našu nadmorskú výšku vzhľadom na túto hladinu, hodnota hustota vzduchu klesá, čo spôsobuje, že zvuk sa šíri relatívne pomalšími rýchlosťami.
Pozri tiež: Dopplerov jav - jav, ktorý vysvetľuje zmenu frekvencie zvuku, keď sme v pohybe
Zvukové charakteristiky
Zvukové charakteristiky sú vlastnosti, ktoré nám umožňujú identifikovať rôzne zvuky. Zvuk má tri charakteristiky: intenzita,výška a hlavičkový papier.
- Intenzita zvuku: označuje „hlasitosť“ zvuku.
- Výška: je spojená s frekvenciou zvuku.
- Timbre: Týka sa tvaru zvukových vĺn a tiež spôsobu vibrácie zdroja zvukových vĺn.
Chcete sa dozvedieť viac o tejto téme? Prístup k nášmu textu o zvukové charakteristiky.
Rýchlosť zvuku v rôznych médiách
Ako sme už povedali, rýchlosť zvuku sa veľmi líši podľa média, v ktorom sa šíri. Pri prechode z jedného média na druhé si zvuk zachováva svoju frekvencianezmenený, však váš zmeny vlnovej dĺžky, ako aj jeho rýchlosť šírenia. Prezrite si tabuľku, ktorá uvádza rýchlosť zvuku v rôznych médiách.
Celkom |
Rýchlosť zvuku (m / s) |
Hliník |
6420 |
Žehliť |
5960 |
Čistá voda |
1498 |
Morská voda |
1531 |
Kyslík |
316 |
Analýzou predchádzajúcej tabuľky je možné vidieť priama závislosť medzirýchlosťzzvuk a hustota médium, v ktorom sa zvuk šíri. Všimnite si rozdiel medzi rýchlosťami šírenie zvuku v čistej vode a morskej vode, ktorá má v sebe veľké množstvo zriedených solí, a preto je hustejšia ako destilovaná voda.
Hustota média, v ktorom zvuk cestuje, priamo ovplyvňuje jeho rýchlosť šírenia. Je to spôsobené blízkosťou susedných molekúl, ktorá je bežnejšia v hustejších fyzikálnych médiách, ako sú napríklad tuhé látky všeobecne. V týchto médiách sa vibrácie produkované zvukovými vlnami prenášajú rýchlejšie.
Ďalším určujúcim faktorom pre rýchlosť zvuku je pružnosť prostredný. Táto vlastnosť sa týka schopnosti prenášať vibrácie zrážkami medzi molekulami bez významných strát energie.
Čítajte tiež: 5 vecí, ktoré potrebujete vedieť o zvukových vlnách
Zvuková bariéra
Zvuková bariéra je termín používaný vo vzťahu k rázová vlna produkovaná nábytkom, ktorý sa pohybuje rýchlejšie ako jeho vlastný zvuk. V okamihu, keď telo dosiahne rýchlosť zvuku, zvukové vlny, ktoré vytvára, sa pohybujú spolu s telom, takže sa pred nábytkom vytvorí veľká tlaková zóna.
zvukovú bariéru je viditeľný, pretože vodné kvapky, ktoré sú rozptýlené vo vzduchu, kondenzujú, kvôli veľkému tlaku okolo vás. Okrem toho môže poskytnúť vynikajúcu zvukovú bariéru odpor pre mobil, takže ak ho rýchlo nepredbehne, nebude schopný dosiahnuť nadzvukovú rýchlosť.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. „Rýchlosť zvuku“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
