Брзина звука
Брзина звука у ваздуху при нормалним условима износи око 340 метара у секунди (1224 km на сат). Брзина се мења у зависности од средине кроз коју пролази (ваздух, вода...). Уопштено говорећи, имајући у виду еластичност супстанцијалних средина може се уочити правилност у односу брзина кроз средине одређених агрегатних стања. Тако се звук, по правилу најбрже простире кроз чврсте средине, нешто спорије кроз течне, а још спорије кроз гасовите.
Брзина звука у вакууму[уреди | уреди извор]
Брзина звука у вакууму једнака је нули. Пошто је за простирање механичких таласа потребна супстанцијална средина, која за разлику од вакуума поседује еластичност, механички таласи, у које се убраја и звук се не простиру кроз вакуум.
Брзина звука у чврстим телима[уреди | уреди извор]
У чврстим телима звук може бити и трансверзални и лонгитудинални талас.
Уколико је густина , Поасонов коефицијент и Јaнгов модул еластичности E важе следећи обрасци за брзину звука у чврстим телима:
- За лонгитудиналани талас:
- За трансверзалан талас:
Ове формуле се могу у извесној мери поједноставити, и уз одговарајуће апроксимације оне постају приближно еквивалентне следећим:
- За лонгитудиналан талас:
- .
- За трансверзални талас (G је модул смицања):
- .
Брзина звука у течним срединама[уреди | уреди извор]
Звук је у течној средини лонгитудиналан талас. Брзина звука у течној средини се рачуна по формули:
- ,
K- модул стишљивости, а -густина.
Брзина звука у гасовитим срединама[уреди | уреди извор]
Брзина звука у средини коју сачињава идеални гас рачуна се формулом:
Притом је p притисак, Поасонов број, а густина. Ова формула се међутим може апоскримативно применити и на реалне гасове.
- Из једначине стања идеалног гаса .
Уврштавањем у први образац добија се формула:
- ,
где је R- универзална гасна константа, T- температура M- моларна маса. Из ње следи да брзина звука у идеалним гасовима зависи само од температуре, не и од притиска.
Табеларни подаци[уреди | уреди извор]
У датој табели је приказана зависност брзине звука у ваздуху од вредности температуре и густине.
Температура( °C) | Брзина (m/s) | Густина ваздуха (kg/m3) |
−25 | 315,8 | 1,423 |
−20 | 318,9 | 1,395 |
−15 | 322.1 | 1,368 |
−10 | 325,2 | 1,342 |
−5 | 328,3 | 1,317 |
0 | 331,3 | 1,292 |
+5 | 334.3 | 1,269 |
+10 | 337,3 | 1,247 |
+15 | 340,3 | 1,225 |
+20 | 343.2 | 1,204 |
+25 | 346,1 | 1,184 |
+30 | 349,0 | 1,164 |
+35 | 351.9 | 1,146 |