Физика - Скорость звука в различных средах

Введение

Скорость звука зависит от типа и свойств среды, в которой он распространяется.
Скорость звука в конкретной среде зависит от температуры и давления этой среды.
Скорость звука уменьшается при переходе из твердого состояния в газообразное состояние данной среды.
В любой среде при повышении температуры увеличивается и скорость звука, и наоборот.
Например, скорость звука в воздухе при 0 ⁰ C составляет 331 мс ^–1, а при 22 ⁰ C - 344 мс ^–1 .
В следующей таблице показана скорость звука в различных средах при 250 C -

Когда скорость любого объекта превышает скорость звуковых волн, скорость соответствующего объекта известна как supersonic speed. Например, скорость пуль, реактивных самолетов и т. Д.

Когда сам источник звука движется со скоростью, превышающей скорость звука, он производит shock waves в воздухе.
Ударные волны несут большое количество энергии, что вызывает колебания давления воздуха в непосредственной близости от них.
Ударные волны производят очень резкий и громкий звук, известный как sonic boom.

Когда звуковые волны ударяются о твердую стену или даже жидкость, они отражаются обратно.

Если вы кричите или хлопаете в ладоши в (особенно) горном районе, через некоторое время вы услышите тот же звук, известный как echo.
Ощущение звука продолжается в нашем мозгу около 0,1 с; следовательно, чтобы услышать отчетливый звук эха, временной интервал между исходным звуком и отраженным звуком должен быть не менее 0,1 с.
Чтобы услышать отчетливый звук эха, минимальное расстояние от препятствия до источника звука должно составлять 17,2 м. Однако это расстояние варьируется и зависит от температуры.

Повторяющееся отражение, которое приводит к стойкости звуковых волн, известно как reverberation. Например, в большом зале (особенно зрительном зале) можно услышать чрезмерную реверберацию.
Обычно потолкам концертных или кинозалов придают криволинейную форму, чтобы звуковые волны после отражения достигли всех углов зала (см. Изображение, приведенное ниже).

Звуковой диапазон человека варьируется от 20 Гц до 20000 Гц.
Однако по мере того, как люди становятся старше, их уши постепенно становятся менее чувствительными к более высоким звуковым частотам.
Звуки частот ниже 20 Гц известны как infrasonic sound или же infrasound.
Киты, носороги и слоны издают звук в инфразвуковом диапазоне.
Звук с частотами выше 20 кГц известен как ultrasonic sound или же ultrasound.
Ультразвуковая техника широко используется в различных отраслях промышленности и в медицинских целях.
Дельфины, летучие мыши и морские свиньи издают ультразвуковой звук.

Слуховой аппарат - это электронное устройство, которое помогает глухим людям правильно слушать.

Слуховой аппарат - это устройство с батарейным питанием, которое принимает звук через микрофон.

Сонар - это усовершенствованное устройство, использующее ультразвуковые волны для измерения направления, расстояния и скорости подводных объектов (подводных лодок); глубина моря; под водой горки; долины; затонувшие корабли; и т.п.