Სიჩქარე ხმა ჰაერში

ბევრი, თუნდაც წლის დამთავრების შემდეგ უცნობია, თუ რა არის რეალურად სიჩქარე ხმა ჰაერში. ვინმე ყურადღებით მასწავლებელი, ზოგი უბრალოდ ბოლომდე არ ესმით, განაცხადა მასალა. ისე, იქნებ დროა შესავსებად ცოდნა. დღეს არა მხოლოდ განსაზღვროს "მშრალი" ნომრები, და განმარტავენ, მექანიზმი, რომელიც განსაზღვრავს სიჩქარე ხმა ჰაერში.

როგორც ცნობილია, ჰაერი კომბინაცია სხვადასხვა აირები. ოდნავ მეტი 78% აზოტის, იკავებს თითქმის 21% ჟანგბადის, დარჩენილი წარმოდგენილია ნახშირბადის და ინერტული აირები. აქედან გამომდინარე, ჩვენ ფოკუსირება სიჩქარე ხმის აირისებრი საშუალო.

პირველ რიგში, მოდით განვსაზღვროთ , რა ხმა. დარწმუნებული ვარ, ბევრი არ მსმენია, რომ "ხმის ტალღების" ან "ხმის ტალღების". მართლაც, მაგალითად, დიფუზორით აღწარმოებისა სპიკერი oscillates გარკვეული სიხშირე, რომელიც კლასიფიცირდება, როგორც პირი, სმენის ხმა. ერთ-ერთი ფიზიკის კანონები აცხადებს, რომ ზეწოლის გაზების და სითხეების ვრცელდება ცვლილებების გარეშე ყველა მიმართულებით. აქედან გამომდინარეობს, რომ იდეალურ პირობებში, სიჩქარე ხმის გაზის არის ერთგვაროვანი. რა თქმა უნდა, რეალურად არ არის მისი ბუნებრივი decay. ჩვენ უნდა გვახსოვდეს, ეს ფუნქცია, მას შემდეგ, რაც ამ განმარტავს, თუ რატომ მაჩვენებელი შეიძლება განსხვავდებოდეს. მაგრამ ჩვენ გვაქვს პატარა განადგურდეს ძირითადი თემა. ასე რომ, თუ ხმა - ყოყმანის შემდეგ, რაც მერყეობს?

გაზი - კომპლექტი კონკრეტული კონფიგურაციის ატომები. განსხვავებით მყარი ატომები მათ შორის შედარებით დიდი მანძილი (შედარებით, მაგალითად, რკინის გისოსიანი). თქვენ შეგიძლიათ დახაზოთ ანალოგია ბარდა, ნაწილდება რძე მსგავსი მასა კონტეინერი. წყაროს თქმით, პულსი ხმის ვიბრაცია მოძრაობა უახლოეს ბენზინგასამართ ატომები. ისინი, თავის მხრივ, როგორც ბურთები ბილიარდის მაგიდა, "მოხვდა" მეზობელ და პროცესი მეორდება. სიჩქარე ხმა ჰაერში ზუსტად განსაზღვრავს ინტენსივობის პულსი ძირეული მიზეზი. მაგრამ ეს არის მხოლოდ ერთი კომპონენტი. მკვრივი ნივთიერება განწყობილი ატომები, უმაღლესი სიჩქარე ხმა მას. მაგალითად, სიჩქარე ხმა ჰაერში თითქმის 10-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე მონოლითური გრანიტი. ეს არის ძალიან ადვილი გასაგებია: ატომებს გაზის "ფრენა" მეზობელ და მას პულსი ენერგია, აუცილებელია, რომ გადავლახოთ გარკვეული მანძილი.

ზემოქმედების: იზრდება ტემპერატურა განაკვეთი გამრავლების იზრდება. მიუხედავად თერმული გაფართოების, საკუთარი სიჩქარე ატომები ზემოთ, მათ გადაადგილება erratically და ხშირად დაეჯახება. ისიც მართალია, რომ შეკუმშული აირის ახორციელებს ხმა ბევრად უფრო სწრაფად, მაგრამ ჩემპიონი მაინც არის თხევადი ფიზიკური მდგომარეობის. საანგარიშო ხმის სიჩქარის აირები მხედველობაში საწყის სიმჭიდროვე, შეკუმშვის, ტემპერატურის კოეფიციენტი (გაზის მუდმივი). სინამდვილეში, ეს ყველაფერი გამომდინარეობს ზემოთ.

და მაინც, რა არის სიჩქარე ხმა ჰაერში? ბევრი უკვე მიხვდა, რომ შეუძლებელია მისცეს გარკვეული პასუხი. აქ არის რამოდენიმე ძირითადი მონაცემები:

- ნულოვანი გრადუსი ნულოვანი წერტილი (ზღვის დონიდან) სიჩქარე ხმა დაახლოებით 331 მ / წმ;

- შემცირება ტემპერატურა - 20 გრადუსი და შეიძლება "ნელი" ბგერითი ტალღების 319 m / s, მას შემდეგ, რაც თავდაპირველად ატომები სივრცეში ნელა;

- ამაღლების მას 500 ხარისხი ხმის გავრცელების სიჩქარის თითქმის ნახევარი - მდე 550 მ / წმ.

თუმცა, ეს მონაცემები სავარაუდო, რადგან გარდა იმისა, რომ გაზის ტემპერატურის უნარი აწარმოონ ხმა ასევე გავლენას ახდენს ზეწოლას, კონფიგურაციის სივრცეში (სივრცეში ობიექტების ან ღია სივრცეში), კერძო მობილურობა და ა.შ.

ამჟამად, თვისებები ატმოსფეროში განახორციელოს ხმის აქტიური კვლევა. მაგალითად, ერთ-ერთი პროექტის მეშვეობით რეგისტრაციის საშუალებას აისახება ხმის სიგნალი (echo), რათა დადგინდეს ტემპერატურა ჰაერის ფენებს.