音速

音速は媒質中の弱い圧力擾乱の伝播速度であり、その大きさは媒質の性質や状態によって異なります。空気中の音速は、1 標準気圧、15°C で約 340 m/s です。

弾性媒体中の音波の伝播速度は音速であり、その記号はc、単位はm/sです: c=λf

式中、f は振動周波数、つまり 1 秒あたりの振動数 Hz です。λ は波長 m です。

気体にはせん断弾性がなく体積弾性のみがあるため、気体の伝播形式は縦波のみとなります。言い換えれば、音波の擾乱の下で、気体媒体中の粒子はそれぞれの平衡位置付近で振動し、密で疎な連続的な伝達プロセスを形成します。同時に、粒子の移動方向は波の伝播方向と同じになります。一般に、いかなる状況下でも気体の音速表現は非常に複雑です。その式は、ガスの相対分子量、比熱容量、物性方程式に関連するため、ここでは紹介しません。一般的な問題では、理想気体の音速公式がよく使われます。

理想気体の音速は次のとおりであることが証明できます。 c=(rp/p)0.5 式中、r 断熱係数は定圧熱容量と定圧熱容量の比に等しくなります。 p はガス圧力、Pa です。 ρ は密度、kg/m3 です。

さまざまなメディアでの伝播速度

真空 0m/s (つまり、透過できない)。

空気(15℃) 340m/s;

空気(25℃) 346m/s;

コルク 500m/s;

灯油(25℃) 1324m/s;

蒸留水(25℃) 1497m/s;

海水(25℃) 1531m/s;

銅 (ロッド) 3750m/s;

大理石 3810m/s;

アルミニウム（ロッド）5000m/s;

鉄（ロッド）5200m/s;