Lydens hastighed i luft

For mange, endog år efter endt uddannelse er det ukendt, hvad der faktisk er lydens hastighed i luft. Nogen lyttede opmærksomt lærer, mens andre simpelthen ikke fuldt ud forstår det anførte materiale. Tja, måske er det tid til at udfylde dette hul i viden. I dag er vi ikke bare angive de "tørre" numre, og forklare den mekanisme, der bestemmer hastigheden af lyd i luft.

Som det er kendt, luft er en kombination af forskellige gasser. Lidt mere end 78%, er nitrogen, optager næsten 21% oxygen, idet resten er repræsenteret ved carbon og inerte gasser. Derfor vil vi fokusere på lydens hastighed i det gasformige medium.

Først, lad os definere , hvad en lyd. Jeg er sikker på, mange har hørt sige "lydbølger" eller "lydbølger". Faktisk, for eksempel, diffuseren gengive højttaler svinger med en vis frekvens, der er klassificeret som en person høreapparat lyd. En af fysikkens love, at trykket af gasser og væsker er fordelt uden ændringer i alle retninger. Heraf følger, at under ideelle betingelser, lydhastigheden i gassen er ensartet. Selvfølgelig, i virkeligheden er der dens naturlige forfald. Vi er nødt til at huske denne funktion, da det er dette forklarer, hvorfor den sats kan variere. Men vi har lidt distraheret fra hovedtemaet. Så hvis lyden - en tøven, så hvad varierer?

Enhver gas - et sæt af en særlig konfiguration af atomerne. Modsætning faststofindhold atomer mellem dem en relativ stor afstand (i sammenligning, for eksempel et metal lattice). Du kan tegne en analogi med ærter, fordelt over en gelé-lignende masse af beholderen. Kilde nævnte puls lydvibrationer bevægelse nærmeste gasatomer. De, til gengæld ligesom kugler på et billardbord, "hit" på den nærliggende, og processen gentages. Lydens hastighed i luft er netop bestemmer intensiteten af pulsen-roden. Men dette er kun en komponent. Jo tættere stof anbragt atomer, jo højere hastigheden af lyd i det. F.eks lydens hastighed i luft er næsten 10 gange mindre end i den monolitiske granit. Det er meget let at forstå: atomerne i gassen kunne "flyve" til den nærliggende og give ham pulsen energi, er det nødvendigt at overvinde en vis afstand.

Effekt: med stigende temperatur på formering stiger. Trods termisk ekspansion, sin egen hastighed af atomerne ovenfor, de bevæger sig uberegneligt og ofte kolliderer. Det er også sandt, at den komprimerede gas bærer lyden er meget hurtigere, men mester stadig er en flydende fysisk tilstand. Ved beregning af lydhastigheden i gasserne taget hensyn til den oprindelige densitet, kompressibilitet, temperaturkoefficient (gas konstant). Faktisk, det hele fremgår af ovenstående.

Stadig, hvad er lydens hastighed i luft? Mange har allerede gættet, er det umuligt at give et konkret svar. Her er blot nogle af de grundlæggende data:

- ved nul grader Celsius ved nulpunktet (havet) lydens hastighed er omkring 331 m / s;

- sænke temperaturen til - 20 grader celsius og kan være "langsom" lydbølger til 319 m / s, da oprindeligt atomer i rummet bevæger sig langsomt;

- hæve den til 500 graders lydforplantningen hastigheder næsten halvdelen - af op til 550 m / s.

Disse data er omtrentlige, da der ud over gastemperatur på evnen til at føre lyd er også påvirket af trykket, konfigurationsrummet (rum med objekter eller åbent område), en privat mobilitet etc.

I øjeblikket er til egenskaberne af atmosfæren udføre lyden af aktiv forskning. For eksempel et projekt gennem registreringen tillader den reflekterede lydsignal (ekko) til bestemmelse af temperaturen af luftlag.