Prędkość dźwięku - Polski Serwis Naukowy

Prędkość dźwięku w określonym ośrodku – prędkość rozchodzenia się w nim podłużnego zaburzenia mechanicznego.

Prędkość dźwięku w substancjach zależy od tempa przekazywania kolejnym cząsteczkom tej substancji energii drgań cząsteczek. Dla małych natężeń dźwięku (więc również małej amplitudy drgań) prędkość związana z ruchem drgającym jest znacznie mniejsza od prędkości ruchu cieplnego cząsteczek, dlatego prędkość dźwięku nie zależy od jego natężenia.

Stal – stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,06%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla cementyt, występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.

Korek - zamknięcie naczynia - zazwyczaj butelki, ale niekiedy też słoja, albo termosu, bądź naczyń laboratoryjnych wykonane z nieprzepuszczalnego materiału. W zależności od przechowywanego w naczyniu medium - gazu, cieczy lub materiału sypkiego, korek winien być nieprzepuszczalny (szczelny) dla tego medium.

W powietrzu, w temperaturze 15 °C, prędkość rozchodzenia się dźwięku jest równa 340,3 m/s ≈ 1225 km/h. Prędkość ta zmienia się przy zmianie parametrów powietrza. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na prędkość dźwięku jest temperatura, w niewielkim stopniu ma wpływ wilgotność powietrza; nie zauważa się, zgodnie z przewidywaniami modelu gazu idealnego, wpływu ciśnienia.

Aluminium – glin o czystości technicznej, zawierający różne ilości zanieczyszczeń, zależnie od metody otrzymywania. W wyniku rafinacji elektrolitycznej otrzymuje się aluminium zawierające 99,95–99,955% Al. Aluminium hutnicze, otrzymywane przez elektrolizę tlenku glinu w stopionym kriolicie, zawiera 99,0–99,8% Al.

Szkło – według amerykańskiej normy ASTM-162 (1983) szkło zdefiniowane jest jako nieorganiczny materiał, który został schłodzony do stanu stałego bez krystalizacji.

Doświadczalna formuła określająca zależność prędkości dźwięku w suchym (wilgotność równa zero) powietrzu dana jest przybliżonym wzorem: $v = \left[331,5 + (0,6 \theta)\right] \ \mathrm{\frac{m} {s}}\,$

gdzie: v – prędkość dźwięku, θ – temperatura w stopniach Celsjusza (°C).

Wzór ten jest przybliżeniem wzoru wynikającego z równania gazu doskonałego: $v = 331,5 \sqrt{1+\frac{\theta}{273,15}}\ \mathrm{\frac{m} {s}}$

Prędkość rozchodzenia się dźwięku dla różnych ośrodków:

Fale magnetohydrodynamiczne (fale MHD) to zjawiska falowe zachodzące w płynie przewodzącym prąd elektryczny w obecności pola magnetycznego. Fale MHD obserwuje się dla wielu obiektów astrofizycznych, w których funkcję ośrodka przewodzącego spełnia plazma, takich jak: korona i wiatr słoneczny, magnetosfery i jonosfery planet, warkocze kometarne. Pełna fizyka fal MHD nie jest prosta ani w pełni poznana ze względu na różnorodność zjawisk transportu, w tym efektów nieliniowych.

Ośrodek międzygwiazdowy (interstellar medium, ISM) - ośrodek składający się z materii międzygwiazdowej (materii nie skupionej w gwiazdach, składającej się głównie z gazu i pyłu), ale także z innych form energii takich jak neutrina i promieniowanie elektromagnetyczne (międzygwiazdowe pole promieniowania, interstellar radiation field), zawartych w przestrzeni pomiędzy gwiazdami w galaktyce. Ośrodek międzygwiazdowy nie jest jednorodny; obserwowane są zagęszczenia materii zwane obłokami międzygwiazdowymi.

powietrze – 340 m/s

korek – 500 m/s

rtęć – 1500 m/s

woda – 1500 m/s

ołów – 2100 m/s

ebonit – 2400 m/s

lód – 3300 m/s

beton – 3800 m/s

stal – 5100 m/s–6000 m/s

szkło – 6000 m/s

aluminium – 6300 m/s

Fale MHD

Podłużne zaburzenia gęstości plazmy (podłużne fale MHD) bywają nazywane przez astrofizyków dźwiękiem. Fala taka w warunkach małej koncentracji może uzyskiwać znaczne prędkości, np. w:

Beton - materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu. Jest jednym z najbardziej powszechnych materiałów budowlanych we współczesnym budownictwie.

Rtęć (Hg, łac. hydrargyrum, z gr. ὑδράργυρος hydrargyros - płynne srebro) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym (uznana za pierwiastek przez Lavoisiera). Rtęć jest jedynym metalem występującym w warunkach normalnych w stanie ciekłym.

otoczeniu Słońca – 10 000 m/s

w ośrodku międzygwiazdowym – 100 000 m/s

Przypisy

Zobacz też

bariera dźwięku

liczba Macha