몫:
소리의 속도는 무엇입니까?
지구 대기권에서 소리의 속도 초당 343 미터입니다. 또는 초당 2.91의 1 킬로미터 또는 초당 4.69의 1 마일.
이상 기체의 소리의 속도는 온도와 조성에만 의존한다. 속도는 보통 공기의 주파수와 압력에 약한 의존성을 가지며, 이상적인 행동에서 약간 벗어난다..
소리의 속도는 얼마입니까??
일반적으로 소리의 속도는 음파가 공기를 통과하는 속도를 나타냅니다. 그러나 소리의 속도는 물질에 따라 다릅니다. 예를 들어, 소리는 가스에서 더 천천히 이동하고, 액체에서는 더 빨리 이동하며, 고형물에서는 더 빨라집니다.
소리의 속도가 공중에서 초당 343 미터 인 경우 물속에서 초당 1,484 미터, 철로 초당 5,120 미터에서 이동합니다. 예를 들어 다이아몬드처럼 매우 견고한 소재의 경우, 소리는 초당 12,000 미터로 이동합니다. 이것은 정상적인 조건에서 소리가 이동할 수있는 최고 속도입니다.
고체의 음파는 가스와 액체와 같은 압축 파와 회전 파라고하는 다른 유형의 파동으로 구성되며 단단한 형태로 존재합니다. 고체에서 회전하는 파도는 보통 다른 속도로 움직입니다..
고형물에서 압축 파의 속도는 매체의 압축성, 밀도 및 횡 탄성 계수에 의해 결정됩니다. 회전 파의 속도는 모듈의 횡 탄성 계수와 밀도에 의해서만 결정됩니다.
동적 유체에서 유체 매체, 즉 기체 또는 액체 중 소리의 속도는 매체를 통해 움직이는 물체의 속도에 대한 상대적 측정으로 사용됩니다.
유체 속의 빛의 속도에 대한 물체의 속도의 비율을 물체의 March Number라고합니다. 3 월 1 일보다 빠르게 움직이는 물체는 초음속으로 움직이는 물체라고합니다.
기본 개념
소리의 전달은 와이어로 연결된 일련의 볼로 구성된 모델을 사용하여 설명 할 수 있습니다.
실생활에서 볼은 분자를 나타내며 스레드는 두 분자 사이의 링크를 나타냅니다. 사운드는 스레드를 압축 및 확장하는 모델을 통과하여 인접 공에 에너지를 전달하고, 스레드는 에너지를 스레드로 전송합니다..
모델을 통한 소리의 속도는 실의 강성과 볼의 질량에 달려 있습니다..
볼 사이의 간격이 일정하면 더 뻣뻣한 나사는 에너지를 더 빠르게 전달하고 더 많은 질량을 갖는 볼은 에너지를 더 천천히 전달합니다. 산란 및 반사와 같은 효과는이 모델에서도 이해할 수 있습니다..
어떤 실제 재료에서 나사산의 강성은 탄성 계수라고하며 질량은 밀도에 해당합니다. 다른 모든 것들이 동일하다면, 스폰지 소재에서는 사운드가 더 천천히 움직이고 강성 소재에서는 더 빠릅니다..
예를 들어 니켈의 강성은 동일한 밀도에서 더 크기 때문에 소리는 니켈을 통해 청동보다 1.59 배 빠릅니다.
유사하게, 무거운 가스가 비슷한 성질을 가지고 있지만 밀도가 두 배이기 때문에 가벼운 수소 가스 (프로톤)에서 중 수소 가스 (중수소)보다 1.41 배 빠릅니다..
동시에 "압축 유형"사운드는 액체보다 고체에서 더 빨리 움직이고 가스보다 액체에서 더 빨리 움직입니다.
이 효과는 고체가 액체보다 압축하기가 어렵다는 반면에 액체는 기체보다 압축하기가 어렵 기 때문에 발생합니다..
압축 파와 회전 파
가스 또는 액체에서 소리는 압축 파로 이루어져 있습니다. 솔리드에서는 두 가지 유형의 파동을 통해 전파가 전파됩니다. 세로파는 이동 방향의 압축 및 압축 해제와 관련됩니다. 고체와 유사한 압축 파를 가진 가스와 액체에서의 동일한 과정이다..
가스와 액체에는 압축 파 만 존재합니다. 횡파 또는 회전 파라고하는 추가 유형의 파동은 고체 만이 탄성 변형을 견딜 수 있기 때문에 고체에서만 발생합니다.
이것은 매체의 탄성 변형이 파동의 진행 방향에 수직이기 때문입니다. 변형 된 회전의 방향을이 유형의 파의 편광이라고합니다. 일반적으로 횡파는 한 쌍의 직교 편광.
이 두 종류의 파도는 같은 주파수에서 다른 속도를 가질 수 있습니다. 따라서 그들은 서로 다른 시간에 관찰자에게 다가 갈 수 있습니다. 이 상황의 예는 급격한 압축 파가 먼저 도착하고 진동하는 횡파가 나중에 초에 도착하는 지진에서 발생합니다.
유체 내의 파동의 압축 속도는 매체의 압축성과 밀도에 의해 결정됩니다.
고형물에서 압축 파는 압축성, 밀도 및 횡 방향 탄성 계수의 추가 요소에 따라 유체에서 발견되는 것과 유사합니다.
고체로만 발생하는 회전파의 속도는 모듈의 횡 탄성 계수와 밀도에 의해서만 결정됩니다.
참고 문헌
- 다양한 벌크 미디어의 사운드 속도 하이퍼 물리학 hyperphysics.phy-astr.gsu.edu에서 검색 함.
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