Швидкість звуку
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Шви́дкість зву́ку — швидкість розповсюдження акустичних хвиль у середовищі.
Швидкість звуку залежить від фізичних властивостей середовища, у якому поширюються механічні коливання.
Зміст |
[ред.] Теорія
[ред.] Рідини і гази
Звук в рідинах і газах описується рівннями Ейлера, неперервності і адіабатичного процесу.
.
.
Тут 
— швидкість змішення частинок, ρ — густина, p — тиск, γ — адіабатичний показник.
Поширення звуку — адіабатичний процес, бо воно відбувається швидше, ніж відбувається поширення тепла. Як наслідок, при проходженні звуку температура дещо зрозстає в областях стиску і спадає, при розширенні.
Вважаючи збурення при проходженні звуку малими, ця система рівнянь зводиться до хвильового рівняння
,
де
.
Величина s визначає швидкість звуку.
Для ідеального газу
,
де R — газова стала, m — молярна маса.
Оскільки стисливість рідин менша, ніж газів, то швидкість звуку в них більша. Ті ж міркування справедливі для твердих тіл.
[ред.] Таблиці
В наступній таблиці представлено швидкість звуку в різних середовищах.
| Швидкості звуку в різних середовищах | |
|---|---|
| Речовина | Швидкість звуку, м/с |
| ---- | |
| Повітря (при 20 °C)" | 343,1 |
| Вода | 1 483 |
| Водень | 1 284 |
| Гума | 1 800 |
| Дерево | 3 320 |
| Залізо | 5 850 |
| Морська вода | 1 530 |
Практично швидкість звуку у повітрі можна визначити за наближеною формулою:
-
м/с.
де 
- температура у градусах Цельсія (°C).
При нормальних умовах залежність швидкості, а також густини повітря від температури можна представити наступною таблицею.
| θ в °C | s в м/с | ρ в кг/м3 | Z в N·с/м-3 |
|---|---|---|---|
| −10 | 325.2 | 1.342 | 436.1 |
| −5 | 328.3 | 1.317 | 432.0 |
| 0 | 331.3 | 1.292 | 428.4 |
| +5 | 334.3 | 1.269 | 424.3 |
| +10 | 337.3 | 1.247 | 420.6 |
| +15 | 340.3 | 1.225 | 416.8 |
| +20 | 343.2 | 1.204 | 413.2 |
| +25 | 346.1 | 1.184 | 409.8 |
| +30 | 349.0 | 1.165 | 406.3 |
[ред.] Дивіться також
 |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
[ред.] Джерела
- Справочник по радиоэлектронике. — М., «Энергия», 1968
- Фізика: Підр. для 9 кл. серед. шк.: Затв. Держ. ком. СРСР по нар. освіті. — К.: Рад. шк., 1990. — 208 с.: іл. [ISBN 5-330-00570-1]
- А. М. Федорченко. Теоретична механіка (1975), Київ: Вища школа., 516 с.
