Сигурно сте много пута видели да када је олуја прво постоји светлост која је муња, а затим стиже звук. То је због Брзина звука. Научници су открили која је највећа брзина коју звук може ширити ваздухом. У физици је ово веома важно.
Стога ћемо овај чланак посветити да вам кажемо све што требате знати о брзини звука и начину на који се он шири.
Брзина звука
Брзина ширења звучног таласа зависи од карактеристика медија у коме се шири, а не од карактеристика таласа или силе која га производи. Ова брзина ширења звучних таласа назива се и брзина звука. У Земљиној атмосфери, температура је 20ºЦ, што је 343 метра у секунди.
Брзина звука варира у зависности од медија за ширење, а начин на који се шири у медију помаже бољем разумевању одређених карактеристика преносног медијума. Када се промени температура медија за ширење, промениће се и брзина звука. То је зато што повећање температуре доводи до повећања учесталости интеракција између честица које носе вибрације, што се преводи у повећање брзине таласа.
Уопштено говорећи, брзина звука у чврстим материјама је већа него у течностима, а брзина звука у течностима већа је него у гасовима. То је зато што што је чврста материја већа степен кохезије атомских веза, што погодује ширењу звучних таласа.
Брзина ширења звука зависи углавном од еластичности медија који га шири. Еластичност се односи на способност враћања првобитног облика.
Шта је звук
Звук је талас притиска који се може ширити ваздухом компресијом и депресијом. Звук који опажамо око себе није ништа друго до енергија коју стварају вибрације које се шире ваздухом или било којим другим медијем, а које се могу примити и чути када доспеју до људског уха. Знамо да звук путује у облику таласа.
Таласи су вибрациони поремећаји у медијуму који преносе енергију из једне тачке у другу без директног контакта између ове две тачке. Можемо рећи да талас настаје вибрацијом честица медијума кроз који пролази, односно процесом ширења који одговара уздужном померању (у правцу ширења) молекула ваздуха. Подручје са великим помаком појављује се у подручју где је амплитуда промене притиска нула и обрнуто.
Звук у звучнику
Ваздух у цеви са звучником на једном крају и затвореним на другом крају вибрира у облику таласа. Статички уздужно. Сопствени начини вибрација цеви са овим карактеристикама. Одговара синусном таласу, чија је таласна дужина таква да постоји тачка нулте амплитуде. Издувни чвор на крају звучника и затворени крај цеви, јер се ваздух не може слободно кретати због звучника, односно поклопца цеви. У овим чворовима имамо максималну варијацију притиска, антиноде или трбуха, стојећег таласа.
Брзина звука у различитим медијима
Брзина звука варира у зависности од медија у коме се звучни талас шири. Такође се мења са температуром медијума. То је зато што повећање температуре узрокује повећање учесталости интеракција између честица које носе вибрације, а повећање ове активности повећава брзину.
На пример, по снегу звук може да путује на велике удаљености. То је због рефракције под снегом, који није хомоген медијум. Сваки слој снега има различиту температуру. Најдубља места до којих Сунце не може доћи хладнија су од површине. У овим хладнијим слојевима близу земље, брзина ширења звука је спорија.
Уопштено говорећи, брзина звука је већа у чврстим материјама него у течностима и већа у течностима него у гасовима. То је зато што што је већа кохезија атомских или молекуларних веза, супстанца је јача. Брзина звука у ваздуху (на температури од 20 ° Ц) је 343,2 м / с.
Погледајмо брзину звука у неким медијима:
- У ваздуху, при 0 ° Ц, звук путује брзином од 331 м / с (при сваком степену Целзијуса температура расте, брзина звука се повећава за 0,6 м / с).
- У води (на 25 ° Ц) износи 1593 м / с.
- У ткивима је 1540 м / с.
- У дрвету је 3700 м / с.
- У бетону је 4000 м / с.
- У челику је 6100 м / с.
- У алуминијуму је 6400 м / с.
- У кадмијуму је 12400 м / с.
Брзина ширења таласа притиска веома је важна у проучавању феномена резонанце у колектору клипног мотора и зависи од карактеристика окружења. На пример, за гасове, испарена смеша у усисном разводнику или гасови изгорели у издувном колектору зависе од њихове густине и притиска.
Врсте таласа који се шире
Постоје две врсте таласа: уздужни и попречни.
- Уздужни талас: Талас у коме честице медијума вибрирају са једне на другу страну у истом смеру као и талас. Медијум може бити чврст, течан или гасовит. Према томе, звучни таласи су уздужни таласи.
- Попречни талас: Талас у коме честице у медијуму вибрирају горе -доле "под правим углом" у правцу кретања таласа. Ови таласи се појављују само у чврстим материјама и течностима, а не у гасовима.
Али запамтите да таласи путују у свим правцима, па је лакше размишљати о њима као о проласку кроз сферу.
Надам се да ћете са овим подацима сазнати више о брзини звука и његовим карактеристикама.