©Internetix

3. 1. Äänen eteneminen

äänen nopeus
ljudhastighet
velocity of sound
Schallgeschwindigkeit
célerité, vitesse du son

 Äänen nopeus on riippuvainen ilman lämpötilasta ja siten sen tiheydestä. Mitä tiheämpää ilma on, sitä suurempi on äänen nopeus. Muiden tekijöiden pysyessä muuttumattomana riippuu nopeus lämpötilasta seuraavasti , missä T on absoluuttinen lämpötila.

Esimerkki
Ilmassa 20 ° = 293 K lämpötilasssa äänen nopeus on 343 m/s. Lasketaan nopeus 40 ° lämpötilassa.

 40° = (40 + 273)K = 313K. Kerroin

 40° lämpötilassa nopeus on

 Voimme johtaa nopeuksien suhteele kaavan jakamalla nopeuden lausekkeet puolittan.

 Tässäkin tapauksessa on lämpötilat muistettava muuttaa kelvineiksi.

Ilmassa ja muissa kaasumaisissa aineissa äänen nopeus on hidasta, koska molekyylit ovat kaukana toisistaan. Nesteissä ja kiinteissä aineissa äänen nopeus on suurempi. 20° lämpötilassa on äänen nopeus vedessä 1484 m/s ja teräksessä 5100 m/s.

 Äänen nopeuden hitauden voit helposti havaita, jos katselet esimerkiksi naulan lyöntiä kaukaa. Vasara nousee ennen kuin ääni kuuluu. Ukkosen jyrähdys kuuluu paljon salaman iskun jälkeen.

 Kertaa ensimmäisestä kurssista tasaisen liikkeen tehtävät 1, 2 ja 4.


SPEED OF SOUND BETWEEN TWO MICROPHONES
 
 

Yo-tehtäviä
Ultraäänen hyväksikäyttöä, kevät 1993 tehtävä 3.
Äänen interferenssistä, syksy 1990 tehtävä 11.
syksy 1988 tehtävä 3.
©Internetix/Ismo Elo/Käyttöfysiikka Oy