Hitrostodzvok kako hitro a zvočni val se lahko širi po vesolju. Odvisno od medija, v katerem se ta val širi, pa tudi od drugih z njim povezanih dejavnikov, kot je npr temperatura in pritisk.
Ob zvočni valovi lahko se pretrgajo, ko prehajajo skozi medije z različno elastičnostjo in tako trpijo spremembe hitrosti. Na primer v trdnih medijih se zvok širi veliko hitreje kot v plinastih ali tekočih medijih.
Glej tudi: Intenzivnost, zvok in višina - lastnosti, ki razlikujejo zvoke
Kako se izračuna hitrost zvoka?
Hitrost zvoka lahko izračunamo na podlagi vašega dolžinavval in frekvenca, kot pri vseh vrstah valov, ne glede na njihovo razvrstitev.
Formula, uporabljena za izračunajtehitrostvrazmnoževanje zvočnega vala je naslednji:
v - hitrost širjenja (m / s)
λ - valovna dolžina (m)
f - frekvenca (Hz)
Hitrost zvoka pa lahko določimo iz drugih dejavnikov, kot je temperatura zraka. Za to je mogoče narediti izračun, pri katerem se ta hitrost izračuna po naslednji formuli:
Če uporabimo to formulo, ki povezuje hitrost širjenja zvoka s temperaturo zraka, je potreben za delitev med temperaturo okolice in temperaturo 0 ° C, merjeno v Kelvin. Potem je treba izvleči žabajazz kvadratThe dobljenega rezultata in ga pomnožimo s faktorjem 331,45. S tem je mogoče z natančnostjo oceniti hitrost zvoka na morski gladini za različne temperature.
Naredimo primer, kjer želimo oceniti hitrost širjenja zvoka na morski gladini pri temperaturi 25 ºC (približno 298,15 K). Pazi:
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
V spodnji tabeli je navedena hitrost širjenja zvoka z nekaterimi temperaturami zraka, vse merjene na morski gladini. Pazi:
Temperatura (° C) |
Hitrost zvoka (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
Hitrost širjenja zvoka se spreminja tudi glede na višino, na kateri se zvok širi glede na gladino morja. Takrat in pri temperaturi 25 ° C se zvočni valovi širijo s hitrostjo približno 337 m / s ali 1216 km / h. Ko pa svojo višino povečamo glede na to raven, se gostoto zraka zmanjša, zaradi česar zvok potuje z razmeroma počasnejšimi hitrostmi.
Glej tudi: Dopplerjev učinek - pojav, ki pojasnjuje spremembo zvočne frekvence, ko smo v gibanju
Značilnosti zvoka
Značilnosti zvoka so lastnosti, ki nam omogočajo prepoznavanje različnih zvokov. Zvok ima tri značilnosti: intenzivnost,višina in dopisnica.
- Intenzivnost zvoka: nanaša se na "glasnost" zvoka.
- Višina: povezana je s frekvenco zvoka.
- Timbre: nanaša se na obliko zvočnih valov, pa tudi na to, kako vir zvočnih valov vibrira.
Bi radi izvedeli več o tej temi? Dostopajte do našega besedila o značilnosti zvoka.
Hitrost zvoka v različnih medijih
Kot smo že povedali, se hitrost zvoka zelo razlikuje glede na medij, v katerem se širi. Pri prehodu z enega medija na drugega zvok ohrani svoje frekvencanespremenjena, vendar vaše spremembe valovne dolžine, pa tudi njegovo hitrost širjenja. Oglejte si tabelo, v kateri je navedena hitrost zvoka v različnih medijih.
Precej |
Hitrost zvoka (m / s) |
Aluminij |
6420 |
Železo |
5960 |
Čista voda |
1498 |
Morska voda |
1531 |
Kisik |
316 |
Z analizo prejšnje tabele je mogoče videti neposredna odvisnost medhitrostodzvok in gostoto medij, v katerem se širi zvok. Upoštevajte razliko med hitrostmi širjenje zvoka v čisti vodi in morski vodi, ki vsebuje veliko količino razredčenih soli in je zato gostejša od destilirane vode.
Gostota medija, v katerem potuje zvok, neposredno vpliva na njegovo hitrost širjenja. To je posledica bližine med sosednjimi molekulami, ki je pogostejša v gostejših fizičnih medijih, kot so trdne snovi na splošno. V teh medijih se vibracije, ki jih povzročajo zvočni valovi, prenašajo hitreje.
Drug dejavnik hitrosti zvoka je elastičnost srednji. Ta lastnost zadeva sposobnost prenosa vibracij s trki med molekulami brez večjih izgub energije.
Preberite tudi vi: 5 stvari, ki jih morate vedeti o zvočnih valovih
Zvočna pregrada
Zvočna ograja je izraz, ki se uporablja v zvezi z udarni val, ki ga proizvaja kos pohištva, ki se premika hitreje od lastnega zvoka. V trenutku, ko telo doseže hitrost zvoka, se zvočni valovi, ki jih proizvaja, premikajo skupaj s telesom, zato pred pohištvom nastane velika tlačna cona.
zvočno pregrado je viden, saj se kapljice vode, ki so razpršene v zraku, zgostijo, zaradi velikega pritiska okoli vas. Poleg tega lahko zvočna ograja nudi odlično odpornost za mobilni telefon, tako da če ga ne prehiti hitro, ne bo mogel doseči nadzvočne hitrosti.
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Hitrost zvoka"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. Dostop 27. junija 2021.
