อัตราเร็วของเสียง
อัตราเร็วของเสียง
เสียงเป็นคลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ดังนั้นอัตราเร็วของเสียงในตัวกลางตัวกลางแต่ละชนิดจะไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของตัวกลาง ดังแสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 แสดงอัตราเร็วของเสียงในตัวกลางต่างๆ ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
ตัวกลาง
อัตราเร็ว (เมตร/วินาที)
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ( 0 ํC)
อากาศ ( 15 ํC)
แก๊สไฮโดรเจน
น้ำ
น้ำทะเล
แก้ว
อะลูมิเนียม
เหล็ก
258
346
1,339
1,498
1,531
4,540
5,000
5,200
ในตัวกลางชนิดหนึ่งๆ อัตราเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย
The speed of sound depends upon the type of medium and its state.
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับชนิดและสภาพของตัวกลางgases liquids solids
γ = CP/CV
k = ค่าคงตัวของโบลต์ซแมน
T = อุณหภูมิเคลวิน
m = มวลโมเลกุล
P = ความดัน
B = bulk modulus
ρ = ความหนาแน่น B = bulk modulus
ρ = ความหนาแน่น Y = โมดูลัสของยังก์
ρ = ความหนานแน่น
The speed of sound is determined by its elasticity (bulk modulus, young's modulus) and inertia (density, molecular mass).
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่น(Bulk Modulus, โมดูลัสของยังก์)และความเฉื่อย(ความหนาแน่น,มวลโมเลกุล)ของตัวมัน
จากการศึกษาของนักฟิสิกส์พบว่า อัตราเร็วของเสียงในอากาศมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของอากาศโดยประมาณ ตามสมการ
แต่ถ้าอุณหภูมิของอากาศมีค่าตั้งแต่ 45 ℃ ขึ้นไป ต้องใช้สมการเดิม คือ
หรือ
ตัวอย่าง 1 จงหาอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 20 และ 35 องศาเซลเซียสตามลำดับ
จากสมการ vt = 331+0.6t
v20 = 331+0.6x20 m/s
= 343 m/s
v35 = 331+0.6x35 m/s
= 352 m/s
q อัตราเร็วของเสียงในอากาศร้อนและอากาศเย็นต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด
q บริเวณที่อยู่ใกล้พื้นดินกับบริเวณที่อยู่สูงจากพื้นดิน อัตราเร็วของเสียงในบริเวณทั้งสองต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด
การใช้อัตราเร็วของเสียงวัดระยะทาง
ในการใช้คลื่นเสียงวัดระยะทาง ส่วนมากจะใช้ในน้ำ เนื่องจากอัตราเร็วของเสียงในน้ำมีค่าสูงกว่ายานพาหนะหรือวัตถุอื่นที่เคลื่อนที่ในน้ำมาก เช่นการวัดความลึกของทะเล หรือการใช้คลื่นโซนาร์เป็นเรดาร์ของชาวประมงในการสำรวจหาฝูงปลาเป็นต้น
รูป แสดงการวัดความลึกของทะเล
| Create Date : 27 มกราคม 2554 |
| Last Update : 27 มกราคม 2554 15:57:56 น. |
|
1 comments
|
| Counter : 3088 Pageviews. |
 |
|
|
| โดย: fone28 IP: 180.180.47.64 วันที่: 18 สิงหาคม 2554 เวลา:20:44:52 น. |
|
|
|
|
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 29 คน [
