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La velocità del suono nell'aria

Per molti, anche anni dopo la laurea non si sa che cosa è in realtà la velocità del suono in aria. Qualcuno ascoltò con attenzione insegnante, mentre altri semplicemente non comprendere appieno il materiale indicato. Beh, forse è il momento di colmare questa lacuna nella conoscenza. Oggi non siamo solo specificare i numeri "a secco", e spiegare il meccanismo che determina la velocità del suono nell'aria.


Come è noto, l'aria è una combinazione di diversi gas. Poco più del 78% sono azoto, occupa quasi il 21% di ossigeno, mentre il resto è rappresentato da carbonio e gas inerti. Pertanto, ci concentreremo sulla velocità del suono nel mezzo gassoso.

In primo luogo, definiamo ciò che un suono. Sono sicuro che molti hanno sentito il detto "onde sonore" o "onde sonore". Infatti, per esempio, il diffusore riproduce altoparlante oscilla con una certa frequenza, che è classificato come un suono persona apparecchio acustico. Una delle leggi della fisica afferma che la pressione di gas e liquidi distribuito senza modifiche in tutte le direzioni. Ne consegue che in condizioni ideali, la velocità del suono nel gas è uniforme. Naturalmente, in realtà non è il suo decadimento naturale. Dobbiamo ricordare questa caratteristica, dal momento che è questo spiega il motivo per cui il tasso può variare. Ma abbiamo un po 'distratti dal tema principale. Quindi, se il suono – un attimo di esitazione, poi quello che varia?

Qualsiasi gas – un insieme di una particolare configurazione degli atomi. Diversamente solidi atomi tra loro una distanza relativamente grande (in confronto, per esempio, un reticolo di metallo). È possibile tracciare un'analogia con i piselli, distribuiti su una massa gelatinosa del contenitore. Fonte dette vibrazioni sonore impulso movimento atomi di benzina. Essi, a loro volta, come palle su un tavolo da biliardo, "hit" sul vicino, e il processo si ripete. La velocità del suono in aria è appunto determina l'intensità della causa principale impulsi. Ma questa è solo una componente. La sostanza più densa disposto atomi, maggiore è la velocità del suono in esso. Ad esempio, la velocità del suono in aria è quasi 10 volte inferiore nel granito monolitico. E 'molto facile da capire: gli atomi del gas potrebbero "volare" al vicino e dargli l'energia dell'impulso, è necessario superare una certa distanza.

Impatto: con l'aumento della temperatura tasso di aumenti di propagazione. Nonostante dilatazione termica, la propria velocità degli atomi sopra, si muovono in modo irregolare e spesso si scontrano. E 'anche vero che il gas compresso porta il suono è molto più veloce, ma il campione è ancora un liquefatto stato fisico. Nel calcolo della velocità del suono nei gas presi in considerazione la densità iniziale, compressibilità, coefficiente di temperatura (costante dei gas). In realtà, è tutto da quanto precede.

Eppure, che cosa è la velocità del suono in aria? Molti hanno già indovinato, è impossibile dare una risposta definitiva. Qui sono solo alcuni dei dati di base:

– a zero gradi Celsius al punto zero (livello del mare) la velocità del suono è di circa 331 m / s;

– abbassando la temperatura a – 20 gradi centigradi e può essere "lento" onde sonore a 319 m / s, in quanto inizialmente atomi nello spazio si muovono lentamente;

– elevandola a 500 gradi di propagazione del suono accelera quasi la metà – fino a 550 m / s.

Tuttavia, questi dati sono indicativi, poiché oltre alla temperatura del gas sulla capacità di condurre il suono è anche influenzata dalla pressione, spazio di configurazione (spazio con oggetti o spazio aperto), una mobilità privata etc.

Attualmente, le proprietà dell'atmosfera di effettuare il suono di ricerca attiva. Ad esempio, un progetto mediante registrazione consente il riflesso segnale sonoro (eco) per determinare la temperatura di strati d'aria.