Brzina zvuka

Brzina zvuka je brzina širenja slabog poremećaja pritiska u mediju, a njegova veličina varira u zavisnosti od prirode i stanja medija. Brzina zvuka u vazduhu je oko 340 m/s pri 1 standardnom atmosferskom pritisku i 15°C.

Brzina širenja zvučnog talasa u elastičnom mediju je brzina zvuka, njegov simbol je c, jedinica je m/s: c=λf

U formuli, f je frekvencija vibracije, odnosno broj vibracija u sekundi, Hz: λ je talasna dužina, m.

Budući da u plinu ne postoji posmična elastičnost, već samo zapreminska elastičnost, tako da oblik širenja plina mogu biti samo uzdužni valovi. Drugim riječima, pod smetnjama zvučnih valova, čestice u plinskom mediju vibriraju blizu svojih odgovarajućih ravnotežnih položaja, formirajući gust i rijedak sukcesivan proces prijenosa. U isto vrijeme, smjer kretanja čestice je isti kao i smjer širenja vala. Općenito, izražavanje brzine zvuka gasa pod bilo kojim okolnostima je prilično komplikovano. Njegov izraz je povezan sa relativnom molekularnom masom, specifičnim toplotnim kapacitetom i jednačinama fizičkih svojstava gasa i neće se ovde uvoditi. U općim problemima, formula brzine zvuka idealnog plina se često koristi.

Može se dokazati da je brzina zvuka u idealnom gasu: c=(rp/p)0,5 U formuli, r adijabatski koeficijent je jednak odnosu toplotnog kapaciteta pri konstantnom pritisku i toplotnog kapaciteta pri konstantnom pritisku; p je pritisak gasa, Pa; ρ je gustina, kg/m3.

Brzina širenja u različitim medijima

Vakuum 0m/s (tj. ne može se prenijeti);

Vazduh (15℃) 340m/s;

Vazduh (25℃) 346m/s;

Pluta 500m/s;

Kerozin (25℃) 1324m/s;

Destilirana voda (25℃) 1497m/s;

Morska voda (25℃) 1531m/s;

Bakar (šipka) 3750m/s;

Mermer 3810m/s;

Aluminijum (šipka) 5000m/s;

Gvožđe (šipka) 5200m/s;