Fizică Mecanică
Cum se calculeaza viteza sunetului?
Viteza sunetului se calculează în funcție de mediul prin care se propagă, folosind formula v = √(K/ρ), unde K este modulul de elasticitate al mediului și ρ este densitatea acestuia. În aer, la 0°C, viteza este de aproximativ 331 m/s, crescând cu temperatura.
Formule pentru diferite medii
- În gaze v = √(γRT/M), unde γ este coeficientul adiabatic, R constanta gazelor, T temperatura în Kelvin, M masa molară.
- În lichide v = √(B/ρ), cu B modulul de compresibilitate al lichidului și ρ densitatea.
- În solide v = √(E/ρ) pentru unde longitudinale, unde E este modulul lui Young.
Calcul pentru aer
- 1 Date La 20°C (293 K), γ = 1,4 pentru aer, R = 8,31 J/(mol·K), M = 0,029 kg/mol.
- 2 Aplicare v = √(1,4 × 8,31 × 293 / 0,029) = √(3407,6) ≈ 343 m/s.
- 3 Comparație La 0°C (273 K), v = √(1,4 × 8,31 × 273 / 0,029) ≈ 331 m/s, confirmând creșterea cu temperatura.
Pentru estimări rapide în aer, folosește formula v ≈ 331 + 0,6 × T(°C) m/s.