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 | |
鋼 | 5960 | |
鉄 | 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