ความเร็วของเสียงในอากาศ

หลายปีแม้กระทั่งหลังจากสำเร็จการศึกษามันยังไม่ทราบว่าความเร็วของเสียงในอากาศเป็นอย่างไร มีคนฟังอย่างไม่ตั้งใจกับครูและมีคนเข้าใจเนื้อหาที่นำเสนอไม่ได้ ดีบางทีถึงเวลาที่จะเติมช่องว่างนี้ในความรู้ วันนี้เราไม่ได้เพียงแค่ระบุตัวเลข "แห้ง" เท่านั้น แต่อธิบายถึงกลไกของตัวเองซึ่งจะกำหนดความเร็วของเสียงในอากาศ

เป็นที่รู้จักกันในชื่อ air คือ aชุดของก๊าซที่แตกต่างกัน น้อยกว่า 78% เป็นไนโตรเจนเกือบ 21% เป็นออกซิเจนส่วนที่เหลือคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเฉื่อย ดังนั้นเราจึงพูดถึงความเร็วของการขยายพันธุ์เสียงในสื่อแก๊ส

ขั้นแรกให้กำหนดว่าเสียงเป็นอย่างไร แน่นอนว่าหลายคนเคยได้ยินคำว่า "คลื่นเสียง" หรือ "การสั่นสะเทือนของเสียง" แท้จริงแล้ว diffuser ของคอลัมน์การสร้างเสียงจะมีความถี่บางอย่างซึ่งจัดเป็นเสียงโดยเครื่องช่วยฟังของมนุษย์ หนึ่งในกฎทางฟิสิกส์บอกว่าแรงดันในก๊าซและของเหลวจะแพร่กระจายโดยไม่เปลี่ยนแปลงไปในทุกทิศทาง ต่อไปนี้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมความเร็วของเสียงในก๊าซมีความสม่ำเสมอ แน่นอนในความเป็นจริงการลดทอนตามธรรมชาติเกิดขึ้น คุณจำเป็นต้องจดจำคุณลักษณะนี้เนื่องจากจะอธิบายได้ว่าทำไมความเร็วจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่เราเป็นบิตฟุ้งซ่านจากหัวข้อหลัก ถ้าเสียงเป็นเสียงสั่นแล้วสิ่งที่สั่นสะเทือนคืออะไร?

แก๊สใด ๆ คือชุดของอะตอมของหนึ่งองค์ประกอบ แตกต่างจากของแข็งระหว่างอะตอมในพวกเขาเป็นระยะทางที่ค่อนข้างใหญ่ (เทียบตัวอย่างเช่นกับตาข่ายคริสตัลของโลหะ) มันเป็นไปได้ที่จะให้ความคล้ายคลึงกับถั่วกระจายไปทั่วภาชนะที่มีมวลคล้ายวุ้น แหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือนของเสียงส่งผลให้อะตอมของก๊าซมีโมเมนตัม พวกเขาในทางกลับกันเช่นลูกบนโต๊ะบิลเลียด "ตี" ที่คนใกล้เคียงและกระบวนการซ้ำ ความเร็วของเสียงในอากาศจะเป็นตัวกำหนดความเข้มของชีพจรสาเหตุหลัก แต่นี่เป็นเพียงส่วนเดียวเท่านั้น ความหนาแน่นของอะตอมของสสารมีมากขึ้นความเร็วในการแพร่กระจายของเสียงจะสูงขึ้น ตัวอย่างเช่นความเร็วของเสียงในอากาศเกือบ 10 ครั้งน้อยกว่าในหินแกรนิตเสาหิน นี่เป็นเรื่องง่ายมากที่จะเข้าใจ: สำหรับอะตอมในแก๊สเพื่อ "บิน" ไปยังพื้นที่ใกล้เคียงและถ่ายเทพลังงานไปจะต้องเอาชนะระยะทางที่กำหนด

ผลที่ตามมา: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเร็วในการขยายตัวของคลื่นจะเพิ่มขึ้น แม้จะมีการขยายตัวทางความร้อนความเร็วตามธรรมชาติของอะตอมจะสูงกว่าพวกเขาจะสุ่มย้ายและชนกันบ่อยขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นความจริงที่ว่าก๊าซอัดจะส่งผลให้เสียงเร็วขึ้น แต่แชมเปี้ยนยังคงเป็นสถานะที่รวมเป็นสภาพคล่อง ในการคำนวณความเร็วเสียงในก๊าซความหนาแน่นเริ่มต้นการบีบอัดอุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์ (ค่าคงที่ของแก๊ส) จะถูกนำมาพิจารณาด้วย อันที่จริงสิ่งนี้เกิดขึ้นจากเบื้องบน

หลังจากที่ทุกสิ่งความเร็วของเสียงในอากาศคืออะไร? หลายคนได้คาดเดาแล้วว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะให้คำตอบที่ชัดเจน เราให้ข้อมูลเบื้องต้นเท่านั้น:

- ที่ศูนย์องศาเซลเซียสที่จุดศูนย์ (ระดับน้ำทะเล) ความเร็วเสียงประมาณ 331 m / s;

- โดยการลดอุณหภูมิลงที่ -20 องศาเซลเซียสคุณสามารถ "ลดความเร็ว" คลื่นเสียงลงได้ถึง 319 m / s เนื่องจากอะตอมเริ่มต้นในอวกาศเคลื่อนที่ช้าลง

- เพิ่มขึ้นถึง 500 องศาช่วยเร่งการแพร่กระจายของเสียงได้เกือบครึ่งหนึ่งและถึงครึ่งหนึ่ง - ถึง 550 เมตร / วินาที

อย่างไรก็ตามข้อมูลที่ให้ไว้เป็นแบบชั่วคราวเนื่องจากนอกเหนือจากอุณหภูมิความสามารถในการปล่อยก๊าซจะได้รับอิทธิพลจากความกดดันการกำหนดพื้นที่ (ห้องที่มีวัตถุหรือพื้นที่เปิดโล่ง) ความคล่องตัวของตัวเองเป็นต้น

ปัจจุบันมีคุณสมบัติของบรรยากาศคือเสียงถูกสำรวจอย่างแข็งขัน ตัวอย่างเช่นหนึ่งในโครงการช่วยให้คุณสามารถกำหนดอุณหภูมิของชั้นอากาศโดยการบันทึกเสียงสะท้อน (echo)