Prędkość dźwięku: kalkulator

Prędkość dźwięku w powietrzu w zależności od temperatury

Suche powietrze, według wzoru poniżej. Prędkość zależy tylko od temperatury, a nie od ciśnienia.

Wzór

W suchym powietrzu c = 331,46 × √(1 + T / 273,15) m/s, gdzie T to temperatura w °C: 331,46 m/s przy 0 °C i 343,4 m/s przy 20 °C. Wynika to ze wzoru c = √(γRT / M) dla gazu doskonałego, więc prędkość zależy od temperatury, ale nie od ciśnienia. Wilgotność nieco ją zwiększa; wysokość wpływa na nią tylko poprzez temperaturę, dlatego na wysokości przelotowej samolotu pasażerskiego prędkość dźwięku wynosi około 295 m/s.

Prędkość dźwięku w innych materiałach

W cieczach i ciałach stałych dźwięk rozchodzi się szybciej niż w powietrzu. Wartości przybliżone z dwóch opublikowanych tabel; dla ciał stałych jest to fala podłużna w materiale litym, najszybszy rodzaj fali (w cienkim pręcie dźwięk rozchodzi się wolniej, w aluminium około 5100 m/s). Tam, gdzie tabele się różnią, zakres obejmuje obie wartości.

Zmierz dźwięk, nie tylko jego prędkość

Prędkość dźwięku mówi, kiedy dźwięk dotrze, a nie, jak jest głośny. Aby zmierzyć poziom w decybelach tam, gdzie jesteś, użyj darmowego miernika decybeli.

Ile wynosi prędkość dźwięku w km/h?

W suchym powietrzu przy 20 °C dźwięk rozchodzi się z prędkością około 343 m/s, czyli 1236 km/h. Przy 0 °C jest to 331 m/s (1193 km/h), a przy 15 °C, czyli w temperaturze atmosfery standardowej na poziomie morza, 340 m/s (1225 km/h).

Dlaczego w ciepłym powietrzu dźwięk rozchodzi się szybciej?

Dźwięk przenoszą zderzające się ze sobą cząsteczki, a w cieplejszym powietrzu poruszają się one szybciej. Prędkość jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z temperatury bezwzględnej, co w pobliżu temperatury pokojowej daje około 0,6 m/s więcej na każdy stopień Celsjusza. Samo ciśnienie nie ma znaczenia, dlatego wysoko nad ziemią dźwięk jest wolniejszy z powodu zimnego, a nie rozrzedzonego powietrza.

Jak obliczyć, w jakiej odległości jest błyskawica?

Policz sekundy między błyskiem a grzmotem i podziel przez 3: wynik to w przybliżeniu odległość w kilometrach, bo dźwięk pokonuje około 1 km w 3 sekundy, a światło dociera niemal natychmiast. 6 sekund to około 2 km. Kalkulator liczy tak samo, ale z prędkością dla ustawionej przez ciebie temperatury.

Czy dźwięk rozchodzi się szybciej w wodzie, czy w stali?

W obu przypadkach dużo szybciej niż w powietrzu. W wodzie dźwięk rozchodzi się mniej więcej cztery razy szybciej niż w powietrzu, a w stali znacznie ponad dziesięć razy szybciej, bo te materiały są dużo sztywniejsze w stosunku do swojej gęstości. Tabela powyżej podaje wartości dla popularnych materiałów.