La rapido de sono en aero

Por multaj, eĉ jarojn post diplomiĝo ne konas kio estas vere la rapido de sono en aero. Iu aŭskultis atente instruisto, dum aliaj simple ne plene komprenas la deklaris materialo. Nu, eble estas tempo por plenigi tiun interspacon en scio. Hodiaŭ ni estas ne nur specifi la "seka" nombroj, kaj klarigi la mekanismon kiu determinas la rapido de sono en aero.

Kiel estas konata, aero estas kombino de malsamaj gasoj. Iomete pli ol 78% estas nitrogeno, okupas preskaŭ 21% oksigeno, la cetero estas reprezentita de karbono kaj inertaj gasoj. Sekve, ni koncentros sur la rapido de sono en la gasa medio.

Unue, ni difini kia sono. Mi certas ke multaj aŭdis la diri "sono ondoj" aŭ "sono ondoj". Efektive, ekzemple, la difusor reproduktas parolanto oscilas kun iu ofteco, kiu estas klasifikita kiel persono acústico sono. Unu el la leĝoj de fiziko asertas, ke la premo de gasoj kaj likvaj esti distribuita sen ŝanĝoj en ĉiujn direktojn. Sekvas, ke sub idealaj kondiĉoj, la rapido de sono en la gaso estas uniformo. Kompreneble, en realeco ekzistas ĝia natura dekadenco. Ni devas memori tiun funkcion, ĉar ĝi estas tiu klarigas kial la rapido povas varii. Sed ni havas iom distrita de la ĉefa temo. Do, se la sono - a heziteme, tiam kio varias?

Ajna gaso - aro de aparta agordo de la atomoj. Kontraste solidoj atomoj inter ili relative granda distanco (kompare, ekzemple, metalan krado). Vi povas desegni analogio kun pizoj, distribuita super ĵeleo-simila maso de la ujo. Fonto diris pulso sono vibrojn movado plej proksima gaso atomoj. Ili, siavice, kiel pilkoj sur bilardo tablo, "batis" en la najbaraj, kaj la procezo ripetas. La rapido de sono en aero estas precize determinas la intensecon de la pulso-radika kaŭzo. Sed tio estas nur unu komponanto. La pli densa substanco emas atomoj, la pli alta la rapido de sono en ĝi. Ekzemple, la rapido de sono en aero estas preskaŭ 10 fojojn malpli ol en la monolita granito. Estas tre facila por kompreni: la atomoj en la gaso povis "flugi" al la apudaj kaj al li la pulson energio, necesas venki certa distanco.

Impact: kun kreskanta temperaturo rapideco de disvastigo pliigas. Malgraŭ termika ekspansio, lia propra rapido de la atomoj supre, ili movas nekonstante kaj ofte kolizias. Estas ankaŭ vere, ke la kunpremita gaso portas la sono estas multe pli rapide, sed la ĉampiono daŭre estas licuado fizika stato. En la ŝtono de la sono rapido en la gasoj konsideri la komencan denseco, compresibilidad, temperaturo koeficiento (gaso konstanto). Efektive, ĉion sekvas de la supre.

Ankoraŭ, Kio estas la rapido de sono en aero? Multaj jam divenis, estas neeble doni precizan respondon. Jen nur kelkaj el la bazaj datumoj;

- je nul gradoj Celsius ĉe la nulo punkto (marnivelo) la rapido de sono estas ĉirkaŭ 331 m / s;

- malsuprenirante la temperaturo al - 20 gradoj celsius kaj povas esti "malrapida" sonondoj al 319 m / s, ĉar komence atomoj en spaco moviĝas malrapide;

- levante ĝin al la 500 gradon sono disvastigo akcelas preskaŭ duono - de ĝis 550 m / s.

Tamen, ĉi tiuj datumoj estas proksimumaj, ĉar krom gaso temperaturo sur la kapablo fari sonon ankaŭ influita de la premo, konfigura spaco (spaco kun celoj aŭ malferma areo), privata movebleco ktp

Nuntempe, la proprietoj de la atmosfero por realigi la sonon de aktiva esplorado. Ekzemple, unu projekto tra registriĝo permesas la reflektis sonon signalo (eĥo) por determini la temperaturon de aero tavoloj.