دسته‌بندی نشده

امواج صوتی با انقباض متناوب و گسترش چگونه عمل میکنند؟

امواج صوتی با انقباض متناوب و گسترش قسمتهای محیطی که در آن سفر می کند ، از طریق یک محیط عبور می کنند. سرعت صدا مسافت طی شده در واحد زمان توسط هر صدا است. در بخش بعدی ، به چند بخش ، بیاییددر مورد معادله پیوستگی فیزیک دهم یاد بگیریم و اینکه سرعت صدا را در محیط های مختلف تعیین کنیم.

سرعت صدا چیست؟
سرعت صدا به صورت انتشار دینامیکی امواج صوتی تعریف می شود. این بستگی به خصوصیات محیطی دارد که از طریق آن انتشار می یابد. سرعت صوت برای توصیف سرعت امواج صوتی در یک محیط الاستیک استفاده می شود.

سرعت فرمول صدا
فرمول سرعت صدا با توجه به گازها آورده شده است. این ریشه مربع حاصل از ضریب انبساط آدیاباتیک و فشار گاز تقسیم بر چگالی محیط است. نمایش ریاضی به شرح زیر است:

v = γPρ √ √
جایی که،

v سرعت صدا است
γ ضریب انبساط آدیاباتیک است
P فشار گاز است
ρ چگالی محیط است

عوامل م theثر بر سرعت صدا
دو عامل وجود دارد که بر سرعت صدا تأثیر می گذارد:

تراکم محیط
برای حرکت امواج صوتی ، نیاز به محیط وجود دارد و تراکم محیط یکی از عواملی است که سرعت صدا به آن بستگی دارد. هنگامی که محیط متراکم است ، مولکولهای موجود در محیط کاملاً بسته می شوند و این به معنی حرکت سریعتر صدا است. بنابراین ، با افزایش تراکم محیط ، سرعت صدا افزایش می یابد.

دمای محیط
دمای محیط و امواج صوتی مستقیماً با یکدیگر متناسب هستند. بنابراین با افزایش دما ، سرعت صدا نیز افزایش می یابد.

سرعت صدا در هوا چیست؟
سرعت صدا پارامتر اساسی است که در زمینه های مختلفی در فیزیک استفاده می شود. سرعت صدا به مسافت طی شده در واحد زمان توسط یک موج صوتی که از طریق یک محیط پخش می شود ، اشاره دارد. سرعت صدا در هوا در دمای 20 درجه سانتیگراد 343.2 متر بر ثانیه است که به 1236 کیلومتر در ساعت ترجمه می شود.

سرعت صدا

سرعت صدا در گازها متناسب با ریشه مربع درجه حرارت مطلق است (در کلوین اندازه گیری می شود) اما مستقل از فرکانس موج صدا یا فشار و چگالی محیط است. اما هیچ یک از گازهایی که در زندگی واقعی می یابیم گازهای ایده آلی نیستند و این باعث می شود که خصوصیات اندکی تغییر کند.

سرعت صدا در جامد ، مایع و گازها
صدا نیز می تواند از طریق چوب عبور کند! در حقیقت ، صدا دوست دارد مسافرت بیشتر از طریق جامد باشد. در روزگاران قدیم ، پزشکان از استتوسکوپ های متشکل از میله های چوبی نازک با انتهای پهن استفاده می کردند و دقیقاً مانند نمونه های مدرن ما کار می کردند و عملکرد آنها نیز به همین خوبی بود. چگونه صدا می تواند از طریق جامدات عبور کند؟

سرعت صدا در حالت جامد
صدا چیزی نیست جز اختلالی که در اثر برخورد بین ذرات منتشر می شود. یک مولکول به دیگری برخورد می کند و غیره جامدات به طور قابل توجهی از مایعات یا گازها چگال ترند. این بدان معناست که مولکول ها در مواد جامد بیشتر از مایعات و در مایعات نسبت به گازها به یکدیگر نزدیک هستند. این نزدیکی به دلیل تراکم به این معنی است که آنها می توانند خیلی سریع با هم برخورد کنند. به طور موثر زمان کمتری لازم است تا یک مولکول از ماده جامد به مولکول همسایه خود برخورد کند. به دلیل این مزیت ، سرعت صدا در جامد بیشتر از گاز است.

سرعت صدا در جامد 6000 متر در ثانیه است در حالی که سرعت صدا در فولاد برابر با 5100 متر در ثانیه است. واقعیت جالب دیگر در مورد سرعت صدا این است که صدا در الماس 35 برابر بیشتر از هوا حرکت می کند.

سرعت صدا در مایع
به همین ترتیب ، چگالی مایع از چگالی گاز بیشتر است. بنابراین فاصله بین مولکول ها در مایعات بیشتر از جامدات است اما در گازها کمتر است. از این رو سرعت صدا در مایعات بین سرعت صدا در جامدات و گازها نهفته است.

سرعت صدا در آب
سرعت صدا در آب بیشتر از هوا است. یا می توان گفت که صدا در آب سریعتر از هوا حرکت می کند. سرعت صدا در آب 1480 متر بر ثانیه است. همچنین جالب است بدانید که سرعت ممکن است در آب مقطر بین 1450 تا 1498 متر بر ثانیه متغیر باشد در حالی که سرعت دما در آب دریا 1531 متر بر ثانیه است که دما بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد باشد.

سرعت صدا در گاز
باید به یاد داشته باشیم که سرعت صوت هنگام ورود به مایع یا جامد ، از تراکم محیط مستقل است. از آنجا که گازها برای پر کردن فضای داده شده منبسط می شوند ، فارغ از نوع گاز ، چگالی کاملاً یکنواخت است. این به وضوح در مورد مواد جامد و مایعات صدق نمی کند.

سرعت صدا در خلا
سرعت صدا در خلا صفر متر بر ثانیه است ، زیرا هیچ ذره ای در خلا وجود ندارد. امواج صوتی هنگامی که ذراتی برای انتشار این امواج صوتی وجود دارد ، در یک محیط حرکت می کنند. از آنجایی که خلاuum یک فضای خالی است ، دیگر امواج صوتی منتشر نمی شود.

مقالات مرتبط:

امواج صوتی
صدا چیست؟
ویژگی های امواج صوتی

جدول سرعت صدا در انواع مختلف
جدول زیر سرعت صدا را در من مختلف نشان می دهد

منبع: https://bit.ly/38x15J3

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*