מהירות הקול

מהירות הקול במטוסים

אין ספק שפעמים רבות ראיתם שכאשר יש סערה הדבר הראשון שיש הוא אור שהוא הברק ואז הקול מגיע. זה נובע מ מהירות הקול. מדענים גילו מהי המהירות המרבית שהצליל יכול להפיץ באוויר. בפיזיקה זה די חשוב.

לכן, אנו הולכים להקדיש מאמר זה כדי לספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על מהירות הצליל וכיצד הוא מתפשט.

מהירות הקול

מהירות הקול

מהירות ההתפשטות של גל קול תלויה במאפייני המדיום בו הוא מופץ, לא במאפייני הגל או בכוח המייצר אותו. מהירות התפשטות זו של גלי קול נקראת גם מהירות הקול. באטמוספירה של כדור הארץ, הטמפרטורה היא 20 C, שהם 343 מטרים לשנייה.

מהירות הקול משתנה בהתאם לאמצעי ההתפשטות והאופן בו הוא מתפשט במדיום מסייע להבנה טובה יותר של מאפיינים מסוימים של מדיום השידור. כאשר הטמפרטורה של אמצעי ההתפשטות משתנה, גם מהירות הקול תשתנה. הסיבה לכך היא שעלייה בטמפרטורה מובילה לעלייה בתדירות האינטראקציות בין חלקיקים הנושאים רעידות, מה שמתורגם לעלייה במהירות הגל.

באופן כללי, מהירות הקול במוצקים גבוהה יותר מאשר בנוזלים ומהירות הקול בנוזלים גבוהה יותר מאשר בגזים. הסיבה לכך היא שככל שחומר מוצק יותר, כך גדלה מידת הלכידות של הקשרים האטומיים, מה שמעודד את התפשטות גלי הקול.

מהירות התפשטות הקול תלויה בעיקר בגמישות המדיום המפיץ אותו. גמישות מתייחסת ליכולת לשחזר את צורתו המקורית.

מהו קול

צליל הוא גל לחץ שיכול להתפשט באוויר על ידי דחיסה ודיכאון. הצליל שאנו קולטים סביבנו אינו אלא אנרגיה המופקת מרטט המתפשט באוויר או בכל אמצעי אחר, אותו ניתן לקבל ולשמוע כשהוא מגיע לאוזן האנושית. אנו יודעים שקול נע בצורה של גלים.

גלים הם הפרעות רטט במדיום, המעבירות אנרגיה מנקודה אחת לאחרת ללא מגע ישיר בין שתי הנקודות הללו. אנו יכולים לומר כי הגל נוצר על ידי הרטט של חלקיקי המדיום שדרכו הוא עובר, כלומר תהליך ההתפשטות המתאים לתזוזה האורך (בכיוון ההתפשטות) של מולקולות האוויר. השטח בעל תזוזה גדולה מופיע באזור שבו משרעת שינוי הלחץ היא אפס ולהיפך.

הצליל ברמקול

רמקול

אוויר בצינור עם רמקול בקצה אחד וסגור בקצה השני רוטט בצורה של גלים. סטטי לאורך. אופני רטט של צינורות בעלי מאפיינים אלה. הוא מתאים לגל סינוס, שאורך הגל שלו הוא כזה שיש נקודה של משרעת אפס. צומת הפליטה בקצה הרמקול ובקצה הסגור של הצינור, מכיוון שהאוויר אינו יכול לנוע בחופשיות בגלל הרמקול וכובע הצינור, בהתאמה. בצמתים אלה יש לנו וריאציה מקסימלית של הלחץ, אנטינודה או בטן, של הגל העומד.

מהירות הקול במדיות שונות

ניסוי קול

מהירות הקול משתנה בהתאם לאמצעי שבו גל הקול מתפשט. זה גם משתנה עם הטמפרטורה של המדיום. הסיבה לכך היא שעליה בטמפרטורה גורמת לעלייה בתדירות האינטראקציות בין חלקיקים הנושאים רעידות, ועלייה בפעילות זו מגבירה את המהירות.

לדוגמה, בשלג, הקול יכול לנסוע למרחקים ארוכים. הסיבה לכך היא שבירה מתחת לשלג, שאינה מדיום הומוגני. לכל שכבת שלג טמפרטורה שונה. המקומות העמוקים ביותר אליהם השמש לא יכולה להגיע הם קרים יותר מאשר פני השטח. בשכבות קרירות יותר אלה הקרובות לקרקע, מהירות הפצת הקול איטית יותר.

באופן כללי, מהירות הקול גדולה יותר במוצקים מאשר בנוזלים וגדולה יותר בנוזלים מאשר בגזים. הסיבה לכך היא שככל שהלכידות של הקשרים האטומיים או המולקולריים גבוהה יותר, כך החומר חזק יותר. מהירות הקול באוויר (בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס) היא 343,2 מ ' / ש.

בואו נראה את מהירות הקול בכמה מדיות:

  • באוויר, ב 0 ° C, הצליל נע במהירות של 331 מ ' / ש' (על כל מעלה צלזיוס הטמפרטורה עולה, מהירות הקול עולה ב 0,6 מ ' / ש').
  • במים (ב 25 ° C) הוא 1593 מ ' / ש.
  • ברקמות הוא 1540 מ ' / ש.
  • בעץ הוא 3700 מ ' / ש.
  • בבטון הוא 4000 מ / ש.
  • בפלדה הוא 6100 מ ' / ש.
  • באלומיניום הוא 6400 מ ' / ש.
  • בקדמיום הוא 12400 מ / ש.

מהירות ההתפשטות של גל הלחץ חשובה מאוד בחקר תופעת התהודה באספן של מנוע הדדי ותלויה במאפייני הסביבה. לדוגמה, עבור גזים, התערובת המאודה במפלט הכניסה או הגזים שנשרפים במפלט הפליטה תלויים בצפיפותם ולחץם.

סוגי גלים מתפשטים

ישנם שני סוגי גלים: גלי אורך וגלים רוחביים.

  • גל אורך: גל שבו חלקיקי המדיום רוטטים מצד אחד לשני באותו כיוון של הגל. המדיום יכול להיות מוצק, נוזלי או גזי. לכן גלי קול הם גלי אורך.
  • גל רוחבי: גל בו החלקיקים במדיום רוטטים למעלה ולמטה "בזווית ישרה" לכיוון תנועת הגל. גלים אלה מופיעים רק במוצקים ובנוזלים, לא בגזים.

אך זכור כי גלים נעים לכל הכיוונים, כך שקל יותר לחשוב עליהם כעלם עובר כדור.

אני מקווה שבעזרת מידע זה תוכל ללמוד עוד על מהירות הקול ומאפייניו.


תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.