Скорость звука — это скорость распространения слабого возмущения давления в среде, а ее размер варьируется в зависимости от природы и состояния среды. Скорость звука в воздухе составляет около 340 м/с при 1 стандартном атмосферном давлении и температуре 15°С.
Скорость распространения звуковой волны в упругой среде – скорость звука, ее обозначение – с, единица измерения – м/с: c=λf.
В формуле f – частота колебаний, то есть количество колебаний в секунду, Гц: λ – длина волны, м.
Поскольку в газе нет сдвиговой упругости, а только объемная упругость, то формой распространения газа могут быть только продольные волны. Другими словами, под воздействием звуковых волн частицы газовой среды колеблются вблизи своих положений равновесия, образуя плотный и разреженный последовательный процесс передачи. При этом направление движения частицы совпадает с направлением распространения волны. В общем, выражение скорости звука газа при любых обстоятельствах довольно сложное. Его выражение связано с уравнениями относительной молекулярной массы, удельной теплоемкости и физических свойств газа и не будет здесь представлено. В общих задачах часто используют формулу скорости звука идеального газа.
Можно доказать, что скорость звука в идеальном газе равна: c=(rp/p)0,5. В формуле r адиабатический коэффициент равен отношению теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном давлении; p – давление газа, Па; ρ – плотность, кг/м3.
Скорость распространения в разных средах
Вакуум 0м/с (то есть его невозможно передать);
Воздух (15 ℃) 340 м/с;
Воздух (25℃) 346м/с;
Пробка 500м/с;
Керосин (25℃) 1324 м/с;
Дистиллированная вода (25 ℃) 1497 м/с;
Морская вода (25 ℃) 1531 м/с;
Медь (стержень) 3750м/с;
Мрамор 3810м/с;
Алюминий (стержень) 5000м/с;
Железо (стержень) 5200м/с;
