Как обозначается скорость звука

Перед тем, как приступить к рассмотрению темы, дадим определение такому явлению, как звук.

Удар молоточка по вилке вызывает возбуждение всей системы камертона с последующим звучанием чистого музыкального тона.

Гортань певца – по сути тоже акустический резонатор. Рисунок 2 . 7 . 2 демонстрирует спектры звуковых волн, издаваемых камертоном, струной пианино и низким женским голосом (альтом), звучащими на одной и той же ноте.

Рисунок 2 . 7 . 2 . Относительные интенсивности гармоник в спектре волну звука при звучании камертона ( 1 ) , пианино ( 2 ) и низкого женского голоса (альт) ( 3 ) на ноте «ля» контроктавы ( f 1 = 220 Г ц ) . По оси ординат отложены относительные интенсивности I I 0 .

Звуковые волны, чьи частотные спектры показаны на рисунке 2 . 7 . 2 , имеют одну и ту же высоту, но различные тембры.

Биения

Разберем также такое явление, как биения.

Биение – это явление, возникающее, когда две гармонические волны с близкими, но все же имеющими отличия частотами, накладываются друг на друга.

Биения сопровождают, к примеру, одновременное звучание двух струн, имеющих настройки практически одинаковой частоты. Человеческий орган слуха воспринимает биения как гармонический тон с громкостью, периодически изменяющейся во времени. Запишем выражения, показывающие закономерность изменения звуковых давлений p 1 и p 2 , которые осуществляют воздействие на ухо:

p 1 = A 0 cos ω 1 t и p 2 = A 0 cos ω 2 t .

Для удобства примем, что амплитуды колебаний звуковых давлений являются одинаковыми и равны p 0 = A 0 0.

Согласно принципу суперпозиции полное давление, которое вызывается обеими волнами в каждый момент времени, есть совокупность звуковых давлений, задаваемых каждой волной в тот же момент времени. Запишем выражение, показывающее суммарное воздействие волн, используя тригонометрические преобразования:

p = p 1 + p 2 = 2 A 0 cos ω 1 — ω 2 2 t cos ω 1 + ω 2 2 t = 2 A 0 cos 1 2 ∆ ω t cos ω с р t ,

где ∆ ω = ω 1 — ω 2 , а ω с р = ω 1 + ω 2 2 .

Рисунок 2 . 7 . 3 ( 1 ) отображает, каким образом давления p 1 и p 2 зависимы от времени t . В момент времени t = 0 оба колебания находятся в фазе, и их амплитуды суммируются. Поскольку частоты колебаний имеют хоть и небольшие, но отличия, через некоторое время t 1 колебания войдут в противофазу. В этот момент суммарная амплитуда станет равна нулю: колебания взаимно «погасятся». К моменту времени t 2 = 2 t 1 колебания вновь окажутся в фазе и т. д. (рисунок 2 . 7 . 3 ( 2 ) ).

Период биений Т б – это минимальное значение интервала между двумя моментами времени, которым соответствуют максимальная и минимальная амплитуда колебаний.

Формула, которая определяет медленно изменяющуюся амплитуду A результирующего колебания, имеет запись:

A = 2 A 0 cos 1 2 ∆ ω t .

Период Т б изменения амплитуды равен 2 π Δ ω . Мы можем это продемонстрировать, приняв следующее предположение: периоды колебаний давлений в звуковых волнах T 1 и T 2 являются такими, что T 1 < T 2 (т. е. ω 1 >ω 2 ). За период биений Т б наблюдается некоторое число n полных циклов колебаний первой волны и ( n – 1 ) циклов колебаний второй волны:

Скорость звука

T б = n T 1 = ( n — 1 ) T 2 .

T б = T 1 T 2 T 2 — T 1 = 2 π ω 1 — ω 2 = 2 π ∆ ω или f б = 1 T б = 1 T 1 — 1 T 2 = f 1 — f 2 = ∆ f .

f б есть частота биений, определяемая как разность частот Δ f двух звуковых волн, которые воспринимаются ухом одновременно.

Органы слуха человека способны к восприятию звуковых биений до частот 5 – 10 Г ц . Прослушивание биений – это важный элемент техники настройки музыкальных инструментов.

Рисунок 2 . 7 . 3 . Биения, возникающие, когда накладываются две звуковые волны с близкими частотами.

Биения

Рисунок 2 . 7 . 4 . Модель явления биений.

Скорость звука

Физика

Ско́рость зву́ка, скорость распространения в среде упругих волн . Определяется упругостью и плотностью среды. Для плоской гармонической волны в среде без дисперсии скорость звука равна c = ω / k > c = ω / k , где ω omega ω – частота , k boldsymbol k – волновое число . Со скоростью c c распространяется фаза гармонической волны, поэтому её называют также фазовой скоростью звука. В средах с дисперсией звука фазовая скорость различна для разных частот; в этих случаях используют понятие групповой скорости . При больших амплитудах упругой волны скорость распространения каждой точки профиля волны зависит от величины давления в этой точке, возрастая с ростом давления, что приводит к искажению формы волны (см. в статье нелинейная акустика ). Скорость звука в газах меньше, чем в жидкостях , а в жидкостях, как правило, меньше, чем в твёрдых телах . При температуре 20 °C и нормальном давлении скорость звука в воздухе составляет 343,1 м/c, в воде – 1490 м/c.

В газах и жидкостях звук распространяется в виде объёмных волн сжатия – разряжения. Если процесс распространения звука происходит адиабатически , то скорость звука равна c = x ( ∂ P / ∂ ρ ) s text= sqrt> c = x ( ∂ P / ∂ ρ ) s ​

​ , где P P – давление, ρ rho ρ – плотность вещества, индекс s s показывает, что производная берётся при постоянной энтропии . Эта скорость звука называется адиабатической.

В идеальном газе c = γ P / ρ = γ R T / μ =sqrt=sqrt c = γ P / ρ

​ , где R R – универсальная газовая постоянная , Т textit Т – абсолютная температура, μ mu μ – молекулярная масса газа, γ gamma γ – отношение теплоёмкостей при постоянном давлении и постоянном объёме. Это т. н. лапласова скорость звука; в газе она совпадает по порядку величины со средней тепловой скоростью движения молекул. Величина c ′ = P / ρ >=sqrt c ′ = P / ρ

​ называется ньютоновой скоростью звука; она определяет скорость звука при изотермическом процессе распространения, который имеет место на очень низких частотах.

В идеальном газе при заданной температуре скорость звука не зависит от давления и растёт с ростом температуры как T sqrt> T

​ . При комнатной температуре относительное изменение скорости звука в воздухе составляет примерно 0,17 % на 1 °C. В жидкостях скорость звука, как правило, уменьшается с ростом температуры. Исключением является вода , в которой скорость звука при комнатной температуре увеличивается с ростом температуры, достигает максимума при температуре ≈ 74 approx 74 ≈ 74 °C и уменьшается с дальнейшим ростом температуры. Скорость звука в воде растёт с увеличением давления примерно на 0,01 % на 1 атм, а также с увеличением содержания растворённых в ней солей .

В морской воде скорость звука зависит от температуры, солёности и глубины. Эти зависимости имеют сложный вид; для расчёта скорости звука используются таблицы, рассчитанные по эмпирическим формулам. Поскольку температура, давление, а иногда и солёность меняются с глубиной, то скорость звука в океане является функцией глубины. Эта зависимость в значительной степени определяет характер распространения звука в океане, в частности определяет существование подводного звукового канала .

В неограниченной твёрдой среде распространяются продольные и сдвиговые (поперечные) упругие волны. В изотропном твёрдом теле фазовая скорость для продольной волны

c l = E ( 1 − σ ) ρ ( 1 + σ ) ( 1 − 2 σ ) = K + 4 / 3 G ρ , >=sqrt< frac> =sqrt< frac>, c l ​ = ρ ( 1 + σ ) ( 1 − 2 σ ) E ( 1 − σ ) ​

​ , для сдвиговой волны

c t = E 2 ρ ( 1 + σ ) = G ρ , >=sqrt< frac> =sqrt< frac>, c t ​ = 2 ρ ( 1 + σ ) E ​

где E E – модуль Юнга , G G – модуль сдвига, σ sigma σ – коэффициент Пуассона , K K – модуль объёмного сжатия. Скорость распространения продольных волн всегда больше, чем скорость сдвиговых волн, причём обычно выполняется соотношение c l > 2 c t >>sqrt > c l ​ > 2

​ c t ​ . В монокристаллах скорость звука зависит от направления распространения волны в кристалле (см. статью Кристаллоакустика ). В тех направлениях, в которых возможно распространение чисто продольных и чисто поперечных волн, в общем случае имеется одно значение c l > c l ​ и два значения c t > c t ​ . Если значения c t > c t ​ различны, то соответствующие волны иногда называют быстрой и медленной поперечными волнами. В общем случае для каждого направления распространения волны в кристалле могут существовать три смешанные волны с различными скоростями распространения, которые определяются соответствующими комбинациями модулей упругости.

В металлах и сплавах скорость звука существенно зависит от предшествующей механической и термической обработки; это явление частично связано с дислокациями , наличие которых также влияет на скорость звука. В металлах, как правило, скорость звука уменьшается с ростом температуры. При переходе металла в сверхпроводящее состояние величина ∂ c ∂ T frac ∂ T ∂ c ​ в точке перехода меняет знак. В сильных магнитных полях проявляются некоторые эффекты в зависимости скорости звука от магнитного поля, отражающие особенности поведения электронов в металле.

Измерения скорости звука используются для определения многих свойств вещества, таких как величина отношения теплоёмкостей для газов, сжимаемости газов и жидкостей, модулей упругости твёрдых тел, температуры Дебая и др. Измерение малых изменений скорости звука – чувствительный метод определения примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерение скорости звука и её зависимости от температуры, магнитного поля и других параметров позволяет исследовать строение вещества: зонную структуру полупроводников , форму ферми-поверхности в металлах и многое другое.

Редакция физических наук

Опубликовано 4 мая 2023 г. в 18:54 (GMT+3). Последнее обновление 4 мая 2023 г. в 18:54 (GMT+3). Связаться с редакцией

Скорость звука

Звуковая волна, как и любые другие механические волны , распространяется в пространстве не мгновенно, а с определённой скоростью. Скорость распространения звука в различных средах имеет различные значения.

Скорость звука в значительной степени зависит от среды, ее температуры и давления. В сухом воздухе при температуре 20 °C скорость звука составляет 1236 км/ч (343,2 м/с метров в секунду). В следующей таблице приведены некоторые справочные значения скорости звука в различных средах.

СредаСкорость в м/с
Воздух343
Водяной пар (при 100 °C)477
Вода1484
Вода (при 0 °C)1407
Морская вода1500

В нашей статье о скорости звука мы объяснили, как быстро распространяется звук в различных веществах. Здесь важную роль играют свойства твердых тел, жидкостей или газов.

Свойства и характеристики звука

Поскольку звук — это механическая волна, он также обладает свойствами волны, такими как частота и интенсивность. Однако среда, через которую она передается, также придает ей свои свойства.

Здесь мы рассмотрим общие свойства звука в воздухе. Как правило, их можно переносить и на другие газы и жидкости. Волны в воздухе или других газах также называются продольными волнами. Они колеблются в направлении распространения волны. Напротив, существуют поперечные волны, которые возникают, например, в некоторых твердых телах. Их колебания перпендикулярны направлению распространения.

Как возникает звук?

Звук создается источниками звука. Источник звука — это все, что заставляет воздух вибрировать. Таким источником звука может быть, например, бубен. Когда вы ударяете по бубну, вы деформируете его поверхность. Она имеет натяжение и ускоренно возвращается в исходное положение.

В общем случае, источниками звука являются тела, совершающие колебания с частотами звукового диапазона. Такие колебания совершают, например, голосовые связки человека. В результате мы слышим голоса людей. Если звук исходит от струнного музыкального инструмента, то источником звука служит колеблющаяся струна.

Частицы воздуха ускоряются, что приводит к изменению давления и плотности. Поскольку все пространство вокруг бубна заполнено воздухом, то это приводит к движению (распространению) атомов воздуха. Результирующая механическая волна достигает приемника звука, например, вашего слуха. Эта механическая волна является звуковой волной.

Как распространяется звук?

Звук распространяется, как уже указывалось в примере с бубном, через изменения давления и плотности. При ударе воздух сжимается в одной точке. Это увеличивает давление в этой области. Плотность увеличивается именно в этой точке, но уменьшается вокруг нее.

Но поскольку нет стенок, удерживающих сжатый воздух вместе, сжатые частицы снова отталкиваются друг от друга. При этом они сталкиваются с соседними атомами воздуха, которые заняли место атомов сжатого воздуха, и таким образом снова сталкивают их в другом месте. Это изменение давления воздуха и называется волной. Затем она передается на приемник.

Распространение звука в воздухе

Частота.

Как и любая волна, звуковые волны также имеют частоту. С его помощью вы разделяете звуковой спектр на различные категории.

  • Инфразвук. Это низкочастотный звук, который уже не воспринимается человеческим ухом. < 16 Гц (Герц)
  • Слышимый звук. Это звук, который может быть воспринят человеком. Диапазон от 16 Гц до 20 кГц (килогерц).
  • Ультразвук. Это высокочастотный звук, который не воспринимается человеческим ухом. Диапазон от 20 кГц до 1,6 ГГц (гигагерц).
  • Гиперзвук. Это звуковые волны, которые могут распространяться только в ограниченном объеме. > 1 ГГц .

В таблице 2 ниже приведены примеры верхних границ частот механических колебаний, воспринимаемых органам и чувств некоторых живых организмов.

Тон звуковой волны

Звон производит периодический, но несинусоидальный сигнал. Когда вы играете песню на гитаре, вы издаете такой звон.

Звон

Шум — это непериодический и несинусоидальный сигнал. Например, шум создают машины и транспортные средства. Шумы создаются в результате накопления колебаний разных частот. Источниками шумов могут быть промышленные предприятия, бытовые приборы, различные машины. Шумы вредно влияют на здоровье человека и животных. Длительное воздействие шумов приводит к нарушению работы центральной нервной системы, вызывает головокружение, влияет на работу сердца.

Шум

В результате удара возникает сильный амплитудный максимум, который затем быстро затухает. Если вы выстрелите фейерверком в воздух или выстрелите из пистолета-пулемета, вы услышите такой удар.

Скорость звука

Скорость звука зависит от среды, через которую проходят волны, и является фундаментальным свойством материала. Первые значительные усилия в направлении измерения скорости звука были сделаны Ньютоном. Он считал, что скорость звука в отношении конкретного вещества была равна корню квадратному из давления, действующего на него, деленое на плотность.

Позже это было опровергнуто, когда установили, что так неправильно записывать скорость.

Где $gamma $ адиабатическая сжимаемость среды.

Начинай год правильно
Выигрывай призы на сумму 400 000 ₽

Поскольку $Kgamma $ окончательно получим уравнение:

которое также известно как уравнение Ньютона-Лапласа.

Таким образом, скорость звука возрастает с увеличением жесткости материала, и уменьшается с его плотностью.

В диспергирующей среде, скорость звука является функцией частоты звука, определяемая через дисперсионное соотношение. Каждый частотный компонент распространяется со своей скоростью, называемой фазовой скоростью, в то время как энергия возмущения распространяется с помощью групповой скорости.

В атмосфере Земли, главным фактором, влияющим, на скорость звука является температура. Для данного идеального газа с постоянной теплоемкостью и составом, скорость звука зависит только от температуры.

Скорость звука в воде по отношению к температуре

Рисунок 2. Скорость звука в воде по отношению к температуре

Найти скорость $v$ распространения продольных упругих колебаний в следующих металлах:

Скорость продольных колебаний в твердых телах:

Основные характеристики звука

Скорость звука в воздухе равняется 332,5 м/с при 0°С. При комнатной температуре (20°С) скорость звука составляет около 340 м/с. Скорость звука обозначается символом «с».

Частота. Звуки, воспринимаемые слуховым анализатором человека, образуют диапазон звуковых частот. Принято считать, что этот диапазон ограничен частотами от 16 до 20000 Гц. Эти границы весьма условны, что связано с индивидуальными особенностями слуха, возрастными изменениями чувствительности слухового анализатора (с возрастом верхняя граница слышимых частот падает до 14–16 кГц) и т. д. Это довольно широкий диапазон, перекрывающий три декады (диапазон частот с отношением максимальной частоты к минимальной равен десяти). Из музыки к нам пришла и другая мера измерения диапазона частот звуковых колебаний – октава (отношение крайних частот диапазона равное двум).

Физическое понятие звука охватывает как слышимые, так и неслышимые частоты колебаний. Звуковые волны с частотой ниже 16 Гц условно называют инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми. Инфразвуковые и ультразвуковые колебания ощущения звука у человека не вызывают.

Область инфразвуковых колебаний снизу практически не ограничена – в природе встречаются инфразвуковые колебания с частотой в десятые и сотые доли Гц. Частоты порядка 20 Гц и ниже мы не столько слышим ухом, сколько воспринимаем телом и даже нашими внутренними органами. Однако когда такие частоты приближаются к частотам колебаний внутренних органов человека, они способны вызвать тревогу, чувство страха, эйфорию, а при достаточной силе звука привести даже к смертельному исходу. Заметим, что при этом человек не слышит эти звуки и не отдает себе отчет о причинах возникновения этих чувств.

Существует достаточно обоснованное мнение, что и ультразвуковые колебания все же влияют на ощущения человека при прослушивании музыкальных произведений, поскольку оказывают заметное влияние на форму звуковых волн, поэтому наиболее совершенные акустические системы способны воспроизводить ультразвуковые колебания с частотами до 35–50 кГц, а иногда и выше.

Звуковой диапазон условно разделен на несколько более узких поддиапазонов (табл. 9).

Диапазон звуковых частот

Наименование диапазона

Частотный диапазон

Очень низких частот

Низких средних частот

Верхних средних частот

Очень высоких частот

Интенсивность звука (Вт/м 2 ) определяется количеством энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения волны. Ухо человека воспринимает звук в весьма широком интервале интенсивности: от самых слабых слышимых звуков до самых громких, например создаваемых двигателем реактивного самолета.

Минимальная интенсивность звука, при которой возникает слуховое ощущение, называется порогом слухового восприятия. Он зависит от частоты звука (рис. 124). Наибольшей чувствительностью к звуку человеческое ухо обладает в диапазоне частот от 1 до 4 кГц, соответственно и порог слухового восприятия здесь имеет наименьшее значение 10 –12 Вт/м 2 . Эта величина принята за нулевой уровень слышимости. При действии шумов и других звуковых раздражений порог слышимости для данного звука повышается (маскировка звука – физиологический феномен, заключающийся в том, что при одновременном восприятии двух или нескольких звуков разной громкости более тихие звуки перестают быть слышимыми), причем повышенное значение сохраняется некоторое время после прекращения действия отвлекающего фактора, а затем постепенно возвращается к исходному уровню. Порог слышимости может изменяться в зависимости от возраста, физиологического состояния, тренированности слушателя.

З вуки высокой интенсивности вызывают ощущение давящей боли в ушах. Минимальная интенсивность звука, при которой возникает ощущение давящей боли в ушах, называется порогом болевого ощущения. Так же, как и порог слухового восприятия, порог болевого ощущения зависит от частоты звуковых колебаний (рис. 124). Звуки, интенсивность которых приближается к болевому порогу, оказывают вредное воздействие на слух.

Нормальное восприятие звука возможно, если интенсивность звука находится между порогом слышимости и болевым порогом.

Слуховой анализатор человека способен к восприятию огромного динамического диапазона. Изменения в давлении воздуха, вызываемые самыми тихими из воспринимаемых на слух звуков, составляют порядка 210 –5 Па. В то же время звуковое давление с уровнем, приближающимся к порогу болевых ощущений для наших ушей, составляет порядка 20 Па. В итоге динамический диапазон (соотношение между самыми тихими и самыми громкими звуками, которые может воспринимать наш слуховой аппарат) – 1:1000000. Измерять такие разные по уровню сигналы в линейной шкале неудобно.

С целью сжатия такого широкого динамического диапазона было введено понятие «бел». Бел – это простой логарифм отношения двух степеней, а децибел равен 0,1 бела.

Чтобы выразить акустическое давление в децибелах, необходимо возвести давление (в паскалях) в квадрат и разделить его на квадрат эталонного давления. Для удобства возведение в квадрат двух давлений выполняется вне логарифма (свойство логарифмов).

Для преобразования акустического давления в децибелы применяется формула:

где P – интересующее нас акустическое давление, P0 – исходное давление.

Оценку звука удобно проводить по уровню (L) интенсивности (звукового давления), рассчитываемому по формуле:

где J0 – порог слухового восприятия, J – интенсивность звука (табл. 10).

Скорость звука в воздухе

Скорость звука в воздухе (англ. The speed of sound in air ) – это единица измерения скорости звука.

Скорость звука в воздухе (англ. The speed of sound in air) – это единица измерения скорости звука. Скорость звука в воздухе ≈ 340 метров в секунду.

Таблица перевода единицы измерения Скорость звука в воздухе, калькулятор онлайн, конвертер

Все Все Британские и американские единицы Британские и американские единицы Прочие единицы Прочие единицы Метрическая система Метрическая система Международная система (СИ) Международная система (СИ) Морские единицы Морские единицы

Скорость звука в воздухе в Британский узел660.484874
Скорость звука в воздухе в Вторая космическая скорость0.030357
Скорость звука в воздухе в Километр в минуту20.4
Скорость звука в воздухе в Километр в секунду0.34
Скорость звука в воздухе в Километр в час1 224
Скорость звука в воздухе в Мах1.02102
Скорость звука в воздухе в Метр в минуту20 400.000
Скорость звука в воздухе в Метр в секунду340
Скорость звука в воздухе в Метр в час1 224 000.000
Скорость звука в воздухе в Миллиметр в минуту2.04 * 10 7
Скорость звука в воздухе в Миллиметр в секунду340 000.000
Скорость звука в воздухе в Миллиметр в час1.22 * 10 9
Скорость звука в воздухе в Миля в минуту12.675972
Скорость звука в воздухе в Миля в секунду0.211266
Скорость звука в воздухе в Миля в час760.55824
Скорость звука в воздухе в Морская миля в час660.9073
Скорость звука в воздухе в Первая космическая скорость0.043038
Скорость звука в воздухе в Сантиметр в минуту2 040 000.000
Скорость звука в воздухе в Сантиметр в секунду34 000.000
Скорость звука в воздухе в Сантиметр в час1.22 * 10 8
Скорость звука в воздухе в Скорость вращения Земли0.011423
Скорость звука в воздухе в Скорость звука в воде0.229311
Скорость звука в воздухе в Скорость звука в морской воде0.223449
Скорость звука в воздухе в Скорость света в вакууме1.13 * 10 -6
Скорость звука в воздухе в Третья космическая скорость0.020396
Скорость звука в воздухе в Узел660.9073
Скорость звука в воздухе в Фут в минуту66 929.134
Скорость звука в воздухе в Фут в секунду1 115.486
Скорость звука в воздухе в Фут в час4 015 748.032
Скорость звука в воздухе в Число Маха0.989523
Скорость звука в воздухе в Число Маха (Система СИ)1.152361
Скорость звука в воздухе в Ярд в минуту22 309.711
Скорость звука в воздухе в Ярд в секунду371.828522
Скорость звука в воздухе в Ярд в час1 338 582.677
Наверх страницы Скорость звука в воздухе

Скорость звука на Марсе

Благодаря марсоходу Perseverance ученым известна скорость звука на Марсе. Марсианская атмосфера намного холоднее земной, ее тонкая атмосфера имеет гораздо более низкое давление и состоит в основном из углекислого газа, а не из азота. Как и ожидалось, скорость звука на Марсе меньше, чем на Земле. Он движется со скоростью около 240 м/с, что примерно на 30% медленнее, чем на Земле.

Что сделали ученые нет ожидать, что скорость звука различается для разных частот. Высокий звук, как от лазера марсохода, распространяется быстрее со скоростью около 250 м/с. Так, например, если вы послушаете запись симфонии с большого расстояния на Марсе, вы услышите разные инструменты в разное время. Объяснение связано с колебательными модами углекислого газа, основного компонента марсианской атмосферы. Кроме того, стоит отметить, что атмосферное давление настолько низкое, что на самом деле не так много звука от источника, находящегося на расстоянии более нескольких метров.

Примеры задач на скорость звука

Проблема №1

Найдите скорость звука в холодный день при температуре 2 °С.

Простейшей формулой для нахождения ответа является приближение:

v = 331 м/с + (0,6 м/с/Кл) • T

Поскольку заданная температура уже указана в градусах Цельсия, просто подставьте значение:

v = 331 м/с + (0,6 м/с/C) • 2 C = 331 м/с + 1,2 м/с = 332,2 м/с

Проблема №2

Вы идете по каньону, кричите «привет» и слышите эхо через 1,22 секунды. Температура воздуха 20 °С. Как далеко стена каньона?

Первый шаг — найти скорость звука при температуре:

v = 331 м/с + (0,6 м/с/Кл) • T
v = 331 м/с + (0,6 м/с/Кл) • 20 Кл = 343 м/с (что вы могли запомнить как обычную скорость звука)

Далее находим расстояние по формуле:

d = v• Т
d = 343 м/с • 1,22 с = 418,46 м

Но это расстояние туда-обратно! Расстояние до стены каньона составляет половину от этого или 209 метров.

Проблема №3

Если удвоить частоту звука, то скорость его волн удвоится. Правда или ложь?

Это (в основном) ложь. Удвоение частоты уменьшает длину волны вдвое, но скорость зависит от свойств среды, а не от ее частоты или длины волны. Частота влияет на скорость звука только в определенных средах (например, в атмосфере Марса, содержащей углекислый газ).

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий