Швидкість звуку
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Шви́дкість зву́ку — швидкість поширення акустичних (пружних) хвиль у середовищі. Поширення хвиль пов'язане з коливальним рухом частинок середовища. При цьому напрямок поширення хвильових збурень та напрямок руху частинок середовища можуть не збігатися.
Вимірювання звуку |
---|
Звуковий тиск p |
Рівень звукового тиску (SPL) |
Particle velocity[en] v |
Particle velocity level[en] (SVL) |
(Sound velocity level) |
Particle displacement[en] ξ |
Інтенсивність звуку I |
Рівень інтенсивності звуку (SIL) |
Середня звукова потужність Pac |
Sound energy density[en] E |
Акустичний імпеданс Z |
Швидкість звуку c |
В двох крайніх випадках розрізняють такі види акустичних хвиль:
- поздовжні хвилі — для яких коливання в кожній точці простору паралельні до напрямку поширення. Характерні для газів, рідин і твердих тіл;
- поперечні (зсувні) хвилі — у яких коливання відбуваються в площині, перпендикулярній до напрямку поширення. Характерні для твердих середовищ, що здатні чинити опір зсувним деформаціям. При взаємодії поздовжніх і зсувних хвиль в твердому тілі з вільною поверхнею відбувається перетворення одного типу хвильового руху на інший.
Серед твердих деформівних тіл багато належать до так званих анізотропних тіл. В них швидкість поширення збурень залежить складним чином від напрямку поширення збурень.
Швидкість звуку залежить від фізичних властивостей (у першу чергу: модулів пружності і густини) середовища, у якому поширюються механічні коливання, а також від його температури. Швидкість звуку в газах, рідинах та ізотропних твердих середовищах зазвичай є сталою для певної речовини і за заданих зовнішніх умов звичайно не залежить від частоти хвилі чи її амплітуди. У тих випадках, коли швидкість звуку залежить від частоти, кажуть про фізичну дисперсію звуку. При значних амплітудах хвиль можуть виникати нелінійні ефекти, що призводять до зміни форми хвилі в процесі її поширення.