物理学-さまざまなメディアの音速

前書き

  • 音速は、通過する媒体の種類と特性によって異なります。

  • 特定の媒体の音速は、その媒体の温度と圧力に依存します。

  • 音速は、特定の媒体の固体状態から気体状態に移行するときに低下します。

  • どの媒体でも、温度が上がると音速も上がり、逆もまた同様です。

  • 例えば、0で空気中の音速0 Cは331ミリ秒-1および22で0 Cは344ミリ秒である-1

  • 次の表は、250Cでのさまざまなメディアの音速を示しています。

状態 物質 速度(m / s)
固体 アルミニウム 6420
ニッケル 6040
5960
5950
真鍮 4700
ガラス 3980
液体 海水 1531
蒸留水 1498
エタノール 1207
メタノール 1103
ガス 水素 1284
ヘリウム 965
空気 346
酸素 316
二酸化硫黄 213

ソニックブーム

  • 物体の速度が音波の速度を超える場合、それぞれの物体の速度は次のように知られています。 supersonic speed。たとえば、弾丸、ジェット機などの速度。

  • 音源自体が音源よりも速い速度で動くと、 shock waves 放送中。

  • 衝撃波は大量のエネルギーを運び、それがそのすぐ近くの環境で気圧の変動を引き起こします。

  • 衝撃波は非常に鋭く大きな音を出します。 sonic boom

音の反射

  • 音波が固い壁や液体に当たると、反射して戻ります。

エコー

  • (特に)山岳地帯で叫んだり拍手したりすると、しばらくすると同じ音が聞こえます。 echo

  • 音の感覚は私たちの脳で約0.1秒間続きます。したがって、はっきりとしたエコー音を聞くには、元の音と反射音の間の時間間隔が少なくとも0.1秒である必要があります。

  • 明確なエコー音を聞くには、音源から障害物までの最小距離が17.2mである必要があります。ただし、この距離は温度によって異なります。

残響

  • 音波の持続をもたらす繰り返し反射は、 reverberation。たとえば、大きなホール(特に講堂)では、過度の残響が聞こえます。

  • 通常、コンサートや映画館の天井は、反射後の音波がホールの隅々まで届くように湾曲した形状になっています(下の画像を参照)。

可聴音の範囲

  • 人間の可聴範囲は20Hzから20000Hzの間で変化します。

  • しかし、人々が年をとるにつれて、耳は徐々に高い音の周波数に敏感でなくなります。

  • 20Hz未満の周波数の音はとして知られています infrasonic sound または infrasound

  • クジラ、サイ、ゾウは超低周波音の範囲で音を出します。

  • 20kHzより高い周波数の音はとして知られています ultrasonic sound または ultrasound

  • 超音波技術は、さまざまな業界や医療目的で広く使用されています。

  • イルカ、コウモリ、ネズミイルカは超音波を発します。

補聴器

  • 補聴器は、聴覚障害者が適切に聞くのに役立つ電子機器です。

  • 補聴器は、マイクから音を受け取る電池式のデバイスです。

ソナー

  • SONARという用語は Sound Navigation And Ranging

  • ソナーは、超音波を使用して水中の物体(潜水艦)の方向、距離、速度を測定する高度なデバイスです。海の深さ; 水の丘の下; 谷; 沈没船; 等