Скорость звука: калькулятор

Скорость звука в воздухе в зависимости от температуры

Сухой воздух, по формуле ниже. Скорость зависит только от температуры, а не от давления.

Формула

В сухом воздухе c = 331,46 × √(1 + T / 273,15) м/с, где T означает температуру в °C: 331,46 м/с при 0 °C и 343,4 м/с при 20 °C. Она следует из формулы c = √(γRT / M) для идеального газа, поэтому скорость зависит от температуры, но не от давления. Влажность немного её увеличивает; высота влияет только через температуру, поэтому на крейсерской высоте авиалайнера скорость звука составляет около 295 м/с.

Скорость звука в других материалах

В жидкостях и твёрдых телах звук распространяется быстрее, чем в воздухе. Приблизительные значения по двум опубликованным таблицам; для твёрдых тел это скорость продольной волны в массивном образце, самой быстрой из волн (в тонком стержне звук распространяется медленнее, в алюминии около 5 100 м/с). Где таблицы расходятся, диапазон охватывает значения обеих.

Измеряйте сам звук, а не только его скорость

Скорость звука говорит о том, когда звук дойдёт, а не о том, насколько он громкий. Чтобы измерить уровень в децибелах там, где вы находитесь, используйте бесплатный шумомер.

Какова скорость звука в км/ч?

В сухом воздухе при 20 °C звук распространяется со скоростью около 343 м/с, то есть 1 236 км/ч. При 0 °C это 331 м/с, или 1 193 км/ч, а при 15 °C, температуре стандартной атмосферы на уровне моря, 340 м/с, или 1 225 км/ч.

Почему в тёплом воздухе звук распространяется быстрее?

Звук передаётся за счёт того, что молекулы сталкиваются друг с другом, а в более тёплом воздухе они движутся быстрее. Скорость пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры, что вблизи комнатной температуры даёт прибавку около 0,6 м/с на каждый градус Цельсия. Само по себе давление ничего не меняет, поэтому на большой высоте звук распространяется медленнее из-за того, что воздух там холодный, а не из-за того, что он разрежен.

Как определить расстояние до молнии?

Посчитайте секунды между вспышкой и громом и разделите на 3: это примерно расстояние в километрах, потому что звук проходит около 1 км за 3 секунды, а свет доходит почти мгновенно. 6 секунд соответствуют примерно 2 км. Калькулятор считает так же, но со скоростью звука при заданной вами температуре.

Где звук быстрее: в воде или в стали?

В обоих случаях намного быстрее, чем в воздухе. В воде звук распространяется примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе, а в стали значительно более чем в десять раз быстрее, потому что эти материалы гораздо жёстче относительно своей плотности. В таблице выше приведены значения для распространённых материалов.