소리의 속도

비행기의 음속

분명히 당신은 폭풍우가 있을 때 가장 먼저 빛이 있는 것이 번개이고 그 다음에 소리가 도착한다는 것을 보았을 것입니다. 이것은 소리의 속도. 과학자들은 소리가 공기를 통해 전파될 수 있는 최대 속도를 알아냈습니다. 물리학에서 이것은 매우 중요합니다.

따라서 우리는 이 기사를 사용하여 음속과 음속이 어떻게 전파되는지에 대해 알아야 할 모든 것을 알려드릴 것입니다.

소리의 속도

소리의 속도

음파의 전파 속도는 파동의 특성이나 음파를 생성하는 힘이 아니라 전파되는 매체의 특성에 따라 달라집니다. 이 음파의 전파 속도를 음속이라고도 합니다. 지구의 대기에서, 온도는 20ºC로 초당 343미터입니다.

음속은 전파 매체에 따라 다르며 매체에서 전파되는 방식은 전송 매체의 특정 특성을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 전파 매체의 온도가 변하면 음속도 변합니다. 이는 온도가 증가하면 진동을 전달하는 입자 간의 상호 작용 빈도가 증가하기 때문입니다. 이는 파동의 속도를 증가시키는 것으로 해석됩니다.

일반적으로 고체의 음속은 액체보다 빠르며 액체의 음속은 기체보다 빠릅니다. 이것은 고체 물질이 많을수록 원자 결합의 응집도가 높아 음파의 전파에 유리하기 때문입니다.

소리 전파 속도는 주로 소리를 전파하는 매질의 탄성에 따라 달라집니다. 탄성은 원래의 모양을 복원하는 능력을 말합니다.

소리란 무엇인가

소리는 압축과 눌림에 의해 공기를 통해 전파될 수 있는 압력파입니다. 우리가 주변에서 감지하는 소리는 공기 또는 기타 매체를 통해 전파되는 진동에 의해 생성된 에너지에 불과하며, 이는 인간의 귀에 도달할 때 수신 및 들을 수 있습니다. 우리는 소리가 파동의 형태로 이동한다는 것을 알고 있습니다.

파동은 매질의 진동 교란으로, 이 두 지점 사이의 직접적인 접촉 없이 한 지점에서 다른 지점으로 에너지를 전달합니다. 파동은 통과하는 매질 입자의 진동, 즉 공기 분자의 길이 방향 변위(전파 방향)에 해당하는 전파 과정에 의해 생성된다고 말할 수 있습니다. 압력 변화의 진폭이 XNUMX인 영역에 변위가 큰 영역이 나타나고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

스피커의 소리

스피커

한쪽 끝에 스피커가 있고 다른 쪽 끝이 닫힌 튜브의 공기는 파동의 형태로 진동합니다. 세로로 정적. 이러한 특성을 가진 튜브의 고유한 진동 모드. 진폭이 XNUMX인 지점이 있는 파장의 사인파에 해당합니다. 스피커 끝의 배기 노드와 튜브의 닫힌 끝은 각각 스피커와 튜브 캡으로 인해 공기가 자유롭게 움직일 수 없기 때문입니다. 이 노드에서 우리는 정상파의 압력, 즉 안티노드 또는 배의 최대 변화를 가집니다.

다른 미디어의 소리 속도

소리 실험

음파가 전파되는 매질에 따라 음속이 달라진다. 또한 매체의 온도에 따라 변합니다. 이는 온도가 증가하면 진동을 전달하는 입자 간의 상호 작용 빈도가 증가하고 이 활동이 증가하면 속도가 증가하기 때문입니다.

예를 들어 눈 속에서 소리는 먼 거리를 이동할 수 있습니다. 이것은 균일한 매질이 아닌 눈 아래에서 굴절되기 때문입니다. 눈의 층마다 온도가 다릅니다. 태양이 도달할 수 없는 가장 깊은 곳은 표면보다 차갑습니다. 지면에 가까운 이 더 차가운 층에서는 음파 전파 속도가 더 느립니다.

일반적으로 소리의 속도는 액체보다 고체에서 빠르고 기체보다 액체에서 더 빠릅니다. 이는 원자 또는 분자 결합의 응집력이 높을수록 물질이 더 강하기 때문입니다. 공기 중 음속(20°C의 온도)은 343,2m/s입니다.

일부 미디어에서 소리의 속도를 보겠습니다.

  • 공기 중에서 0°C에서 소리는 331m/s의 속도로 이동합니다(섭씨 온도가 0,6도 올라갈 때마다 음속은 XNUMXm/s씩 증가합니다).
  • 물 (25 ° C에서)에서는 1593 m / s입니다.
  • 조직에서는 1540m / s입니다.
  • 나무에서는 3700m / s입니다.
  • 콘크리트에서는 4000m/s입니다.
  • 강철에서는 6100m/s입니다.
  • 알루미늄에서는 6400m/s입니다.
  • 카드뮴에서는 12400m/s입니다.

압력파의 전파속도는 왕복엔진의 집전체에서 발생하는 공진현상 연구에서 매우 중요하며 환경의 특성에 의존한다. 예를 들어, 가스의 경우 흡기 매니폴드의 기화된 혼합물 또는 배기 매니폴드에서 연소된 가스는 밀도와 압력에 따라 다릅니다.

전파하는 파동의 종류

파동에는 종파와 횡파의 두 가지 유형이 있습니다.

  • 종파: 매질의 입자가 파동과 같은 방향으로 한쪽에서 다른 쪽으로 진동하는 파동. 매체는 고체, 액체 또는 기체일 수 있습니다. 따라서 음파는 종파입니다.
  • 횡파: 매질의 입자가 파동의 이동 방향에 대해 "직각"으로 위아래로 진동하는 파동. 이 파동은 기체가 아닌 고체와 액체에서만 나타납니다.

그러나 파도는 모든 방향으로 이동하므로 구를 통과하는 것으로 생각하기 쉽습니다.

이 정보를 통해 음속과 그 특성에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.


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