Ātrums skaņas gaisā

Daudzus, pat gadus pēc skolas beigšanas nav zināms, kas ir faktiski skaņas ātrums gaisā. Kāds klausījās uzmanīgi skolotāju, bet citi vienkārši nav pilnībā izprast norādīto materiālu. Nu, varbūt ir pienācis laiks, lai aizpildītu šo robu zināšanās. Šodien mēs ne tikai norādīt "sausās" numurus, un izskaidrot mehānismu, kas nosaka skaņas ātrumu gaisā.

Kā zināms, gaisa ir no dažādām gāzēm kombinācija. Nedaudz vairāk nekā 78% ir slāpeklis, aizņem gandrīz 21% skābekļa, pārējais ir pārstāvēta ar oglekļa un inertās gāzes. Tāpēc, mēs koncentrēsies uz ātrumu skaņu gāzveida vidē.

Pirmkārt, pieņemsim definēt to, ko skaņu. Es esmu pārliecināts, ka daudzi ir dzirdējuši sakot "skaņas viļņus" vai "skaņas viļņi". Patiešām, piemēram, difuzoru reproducēšanas skaļruni svārstās ar noteiktu frekvenci, kas ir klasificēta kā cilvēks dzirdes skaņu. Viens no fizikas likumiem ir noteikts, ka spiediens uz gāzes un šķidrumu tiek izplatīts bez izmaiņām visos virzienos. No tā izriet, ka saskaņā ar ideālos apstākļos, skaņas ātrums gāzē ir vienota. Protams, patiesībā ir tā dabiskā samazinājuma. Mums ir jāatceras šo funkciju, jo tas ir tas izskaidro, kāpēc ātrums var atšķirties. Bet mums ir mazliet apjucis no galvenā tēma. Tātad, ja skaņu - ar vilcināšanās, tad kas mainās?

Jebkura gāze - kopums konkrēta konfigurācijas atomiem. Atšķirībā no cietām vielām atomu starp tiem ir salīdzinoši liels distances (salīdzinot, piemēram, metāla režģa). Jūs varat izdarīt analoģiju ar zirņiem, ko izplata želejveida masu konteinera. Avots teica pulsa skaņas vibrācijas kustības tuvāko gāzes atomi. Tie, savukārt, piemēram, bumbas uz biljarda galda, "hit" uz kaimiņu, un process atkārtojas. Skaņas ātrums gaisā ir precīzi nosaka intensitāti pulsa-cēloni. Bet tas ir tikai viens komponents. Blīvāks viela atbrīvojas atomi, jo augstāka skaņas ātrumu tajā. Piemēram, skaņas ātrums gaisā ir gandrīz 10 reizes mazāk nekā monolīta granīta. Tas ir ļoti viegli saprast: atomi gāzes var "lidot" uz kaimiņu un dotu viņam impulsu enerģiju, tas ir nepieciešams, lai pārvarētu noteiktu attālumu.

Ietekme: palielinoties temperatūras likmi pavairošanas palielinās. Neskatoties uz termiskās izplešanās, savu ātrums no atomiem iepriekš, viņi pārvietojas neprognozējami un bieži saduras. Tas ir arī taisnība, ka saspiestā gāze veic skaņa ir daudz ātrāk, bet čempions joprojām ir sašķidrināta fiziskais stāvoklis. Aprēķinot skaņas ātrumu, kas gāzēm, kas ņemti vērā sākotnējo blīvumu, saspiežamības, temperatūras koeficientu (gāzes konstante). Patiesībā, tas viss izriet no iepriekš minētā.

Tomēr, kas ir skaņas ātrums gaisā? Daudzi jau uzminējāt, tas ir iespējams sniegt konkrētu atbildi. Šeit ir tikai daži no pamata dati:

- pie nulles grādiem pēc Celsija pie nulle komats (jūras līmenī), skaņas ātrums ir apmēram 331 m / s;

- temperatūras pazemināšana līdz - 20 grādiem pēc Celsija, un var būt "lēni" skaņas viļņus, lai 319 m / s, jo sākotnēji atomi telpā lēnām pārvietojas;

- paaugstinot to līdz 500 grādu skaņas izplatīšanās ātrumu gandrīz puse - līdz pat 550 m / s.

Tomēr šie dati ir aptuveni, jo papildus gāzes temperatūru par spēju veikt skaņu arī ietekmē spiedienu, konfigurācija telpu (telpu ar priekšmetiem vai atklātā vietā), privātā mobilitāte uc

Pašlaik īpašības atmosfērā veikt skaņu aktīva izpēte. Piemēram, viens projekts ar reģistrāciju ļauj atspoguļot skaņas signāls (echo), lai noteiktu temperatūras gaisa slāņiem.