מהירות הקול באוויר

במשך שנים רבות, גם לאחר סיום לימודים זה לא ידוע מה הוא למעשה את מהירות הקול באוויר. מישהו הקשיב בקשב רב מורה, בעוד שאחרים פשוט אינם מבינים את החומר האמור. ובכן, אולי הגיע הזמן למלא את הפער הזה בידע. היום אנחנו לא רק לציין את המספרים "יבש", ולהסביר את המנגנון הקובע את מהירות הקול באוויר.

כידוע, אוויר הוא שילוב של גזים שונים. מעט יותר מ 78% הם חנקן, תופס כמעט 21% חמצן, והשאר מיוצג על ידי פחמן גזים אצילים. לכן, נתמקד על מהירות קול מדיום הגזים.

ראשית, הבה להגדיר איזה קול. אני בטוח שרבים שמעו את "קול גלים" או "גלי קול" אומרים. ואכן, למשל, מפזר להתרבות דובר נע עם תדר מסוים, אשר מסווג צליל מכשיר שמיעת אדם. אחד החוקים של פיסיקה קובע כי הלחץ של גזים ונוזלים מופצים ללא שינויים לכל הכיוונים. מכאן נובע כי בתנאים אידיאליים, מהירות הקול של הגז היא אחידה. כמובן, במציאות קיימת דעיכה הטבעית שלה. אנחנו צריכים לזכור את התכונה הזו, שכן הוא זה מסביר מדוע השיעור עשוי להשתנות. אבל יש לנו קצת מוסחת מן הנושא העיקרי. אז, אם את הצליל - היסוס, אז מה משתנה?

כל גז - סט של תצורה מסוימת של האטומים. בניגוד מוצקים אטומים ביניהם מרחק גדול יחסית (בהשוואה, למשל, סריג מתכת). אתה יכול ליצור אנלוגיה עם אפונה, מפוזרת על פני מסה דמוית ג'לי של המכל. המקור אמר אטומי דלק קרובים תנועת תנודות קול דופק. הם, בתורם, כמו כדורים על שולחן ביליארד, "מכה" על השכנות, ואת החזרות בתהליך. מהירות הקול באוויר בדיוק קובע את עוצמת הגורם הדופק-שורש. אבל זהו רק רכיב אחד. החומר הצפוף מסולק אטום, גבוה יותר ממהירות הקול בו. לדוגמה, מהירות הקול באוויר היא כמעט 10 פעמים פחות מאשר גרניט מונוליטי. זה מאוד קל להבין: האטומים בגז יכול "לעוף" אל השכנים ולתת לו את האנרגיה הדופק, יש צורך להתגבר על ריחוק מסוים.

אימפקט: עם הגדלת הטמפרטורה קצב עליית התפשטות. למרות התפשטות תרמית, מהירות משל של האטומים הנ"ל, הם עוברים סדירות ולעתים קרובות מתנגשים. זה נכון גם כי הגז הדחוס נושא את הקול הוא הרבה יותר מהר, אבל האלופה עדיין היא מעובה מדינה פיזית. בחישוב מהירות קול הגזים לקחת בחשבון את הצפיפות ההתחלתית, דחיסות, מקדם טמפרטורה (קבוע גזים). למעשה, כל זה נובע מן האמור לעיל.

ובכל זאת, מה היא מהירות קול באוויר? רבים כבר ניחשתם, לא ניתן לתת תשובה חד משמעית. הנה רק חלק מהנתונים הבסיסיים:

- באפס מעלות צלזיוס ב (פני הים) אפס נקודות מהירות הקול היא כ 331 מ '/ s;

- הורדת הטמפרטורה ל - 20 מעלות צלזיוס מעלות והוא יכול להיות "איטי" גלי קול אל 319 מטר / שנייה, שכן בתחילה אטומים במרחב עוברים לאט;

- העלאת אותו התפשטות הצליל 500 מעלות מהירויות כמעט מחצית - עד 550 מטר / שנייה.

עם זאת, נתונים אלה הם משוערים, שכן בנוסף טמפרטורת גז על היכולת לנהל צליל מושפע גם לחץ, שטח בתצורה (שטח עם חפצים או שטח פתוח), ניידות פרטית וכו '

נכון לעכשיו, את המאפיינים של האווירה לבצע את הצליל של מחקר פעיל. לדוגמה, פרויקט אחד באמצעות רישום מאפשר משתקף אות קול (הד) כדי לקבוע את הטמפרטורה של שכבות אוויר.