Garso greitis

garso greitis lėktuvuose

Tikrai daug kartų matėte, kad kai yra audra, pirmas dalykas, kuris yra, yra žaibas ir tada ateina garsas. Taip yra dėl Garso greitis. Mokslininkai nustatė, koks yra didžiausias greitis, kurį garsas gali skleisti oru. Fizikoje tai yra gana svarbu.

Todėl mes ketiname skirti šį straipsnį, kad papasakotume jums viską, ką reikia žinoti apie garso greitį ir jo sklidimą.

Garso greitis

Garso greitis

Garso bangos sklidimo greitis priklauso nuo terpės, kurioje ji sklinda, savybių, o ne nuo bangos ar ją sukuriančios jėgos savybių. Šis garso bangų sklidimo greitis taip pat vadinamas garso greičiu. Žemės atmosferoje temperatūra yra 20ºC, tai yra 343 metrai per sekundę.

Garso greitis kinta priklausomai nuo sklidimo terpės ir tai, kaip jis sklinda terpėje, padeda geriau suprasti tam tikras perdavimo terpės savybes. Pasikeitus sklidimo terpės temperatūrai, pasikeis ir garso greitis. Taip yra todėl, kad pakilus temperatūrai, padažnėja vibraciją darančių dalelių sąveikos dažnis, o tai reiškia bangos greičio padidėjimą.

Paprastai tariant, garso greitis kietosiose medžiagose yra didesnis nei skysčiuose, o garso greitis skysčiuose yra didesnis nei dujose. Taip yra todėl, kad kuo kietesnė medžiaga, tuo didesnis atominių ryšių sanglaudos laipsnis, o tai skatina garso bangų sklidimą.

Garso sklidimo greitis daugiausia priklauso nuo ją skleidžiančios terpės elastingumo. Elastingumas reiškia galimybę atkurti pradinę formą.

Kas yra garsas

Garsas yra slėgio banga, kuri gali sklisti oru suspaudžiant ir slopinant. Garsas, kurį mes suvokiame aplink mus, yra ne kas kita, kaip oru ar bet kuria kita terpėje sklindančių virpesių generuojama energija, kurią galima priimti ir išgirsti pasiekus žmogaus ausį. Mes žinome, kad garsas sklinda bangų pavidalu.

Bangos yra vibraciniai terpės sutrikimai, kurie perduoda energiją iš vieno taško į kitą be tiesioginio sąlyčio tarp šių dviejų taškų. Galime sakyti, kad bangą sukelia terpės dalelių, per kurias ji praeina, vibracija, tai yra sklidimo procesas, atitinkantis oro molekulių išilginį poslinkį (sklidimo kryptimi). Didelio poslinkio sritis atsiranda toje srityje, kur slėgio pokyčio amplitudė lygi nuliui, ir atvirkščiai.

Garsas garsiakalbyje

garsiakalbis

Oras vamzdyje su garsiakalbiu viename gale ir uždarytas kitame gale vibruoja bangų pavidalu. Statinis išilgai. Savi šių charakteristikų vamzdžių vibracijos režimai. Tai atitinka sinusinę bangą, kurios bangos ilgis yra toks, kad yra nulinės amplitudės taškas. Išmetimo mazgas garsiakalbio gale ir uždarytas vamzdžio galas, nes oras negali laisvai judėti dėl atitinkamai garsiakalbio ir vamzdžio dangtelio. Šiuose mazguose mes turime didžiausią slėgio, antinodo ar pilvo, svyravimą stovint.

Garso greitis įvairiose laikmenose

garso eksperimentas

Garso greitis skiriasi priklausomai nuo terpės, kurioje sklinda garso banga. Jis taip pat kinta priklausomai nuo terpės temperatūros. Taip yra todėl, kad dėl temperatūros padidėjimo padidėja dalelių, turinčių vibraciją, sąveikos dažnis, o padidėjus šiam aktyvumui, padidėja greitis.

Pavyzdžiui, sniege garsas gali nukeliauti didelius atstumus. Taip yra dėl lūžio po sniegu, kuris nėra vienalytė terpė. Kiekvienas sniego sluoksnis turi skirtingą temperatūrą. Giliausios vietos, kurių saulė negali pasiekti, yra šaltesnės už paviršių. Šiuose vėsesniuose sluoksniuose, esančiuose arti žemės, garso sklidimo greitis yra lėtesnis.

Paprastai tariant, kietose medžiagose garso greitis yra didesnis nei skysčiuose ir didesnis skysčiuose nei dujose. Taip yra todėl, kad kuo didesnė atominių ar molekulinių ryšių sanglauda, ​​tuo medžiaga stipresnė. Garso greitis ore (esant 20 ° C temperatūrai) yra 343,2 m / s.

Pažiūrėkime garso greitį kai kuriose žiniasklaidos priemonėse:

  • Ore, esant 0 ° C, garsas sklinda 331 m / s greičiu (kiekvienam laipsniui Celsijaus temperatūra pakyla, garso greitis padidėja 0,6 m / s).
  • Vandenyje (esant 25 ° C temperatūrai) jis yra 1593 m / s.
  • Audiniuose jis yra 1540 m / s.
  • Medienoje jis yra 3700 m / s.
  • Betone jis yra 4000 m / s.
  • Pliene jis yra 6100 m / s.
  • Aliuminyje jis yra 6400 m / s.
  • Kadmyje jis yra 12400 XNUMX m/s.

Slėginės bangos sklidimo greitis yra labai svarbus tiriant rezonanso reiškinį stūmoklinio variklio kolektoriuje ir priklauso nuo aplinkos savybių. Pavyzdžiui, dujų išgarintas mišinys įsiurbimo kolektoriuje arba išmetimo kolektoriuje sudegintos dujos priklauso nuo jų tankio ir slėgio.

Sklindančių bangų tipai

Yra dviejų tipų bangos: išilginės ir skersinės.

  • Išilginė banga: Banga, kurioje terpės dalelės vibruoja iš vienos pusės į kitą ta pačia kryptimi kaip ir banga. Terpė gali būti kieta, skysta arba dujinė. Todėl garso bangos yra išilginės.
  • Skersinė banga: banga, kurioje terpėje esančios dalelės vibruoja aukštyn ir žemyn „stačiu kampu“ bangos judėjimo krypčiai. Šios bangos atsiranda tik kietose medžiagose ir skysčiuose, o ne dujose.

Tačiau atminkite, kad bangos sklinda visomis kryptimis, todėl lengviau įsivaizduoti, kad jos praeina per sferą.

Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie garso greitį ir jo savybes.


Straipsnio turinys atitinka mūsų principus redakcijos etika. Norėdami pranešti apie klaidą, spustelėkite čia.

Būkite pirmas, kuris pakomentuos

Palikite komentarą

Jūsų elektroninio pašto adresas nebus skelbiamas. Privalomi laukai yra pažymėti *

*

*

  1. Atsakingas už duomenis: Miguel Ángel Gatón
  2. Duomenų paskirtis: kontroliuoti šlamštą, komentarų valdymą.
  3. Įteisinimas: jūsų sutikimas
  4. Duomenų perdavimas: Duomenys nebus perduoti trečiosioms šalims, išskyrus teisinius įsipareigojimus.
  5. Duomenų saugojimas: „Occentus Networks“ (ES) talpinama duomenų bazė
  6. Teisės: bet kuriuo metu galite apriboti, atkurti ir ištrinti savo informaciją.