Fizică Mecanică
Formule pentru viteza sunetului
Viteza sunetului este viteza cu care undele sonore se propagă printr-un mediu, depinzând de proprietățile mediului. În aer, la 0°C, viteza sunetului este de aproximativ 331 m/s, iar formula generală este v = √(B/ρ), unde B este modulul de compresibilitate, iar ρ este densitatea.
Formule principale
- În gaze v = √(γRT/M), unde γ este coeficientul adiabatic, R este constanta gazelor, T este temperatura în Kelvin, M este masa molară.
- În lichide v = √(K/ρ), unde K este modulul de compresibilitate al lichidului, ρ este densitatea.
- În solide v = √(E/ρ) pentru unde longitudinale, unde E este modulul lui Young.
Exemple numerice
- 1 Aer la 20°C γ = 1.4, R = 8.31 J/(mol·K), T = 293 K, M = 0.029 kg/mol. v = √(1.4 × 8.31 × 293 / 0.029) ≈ 343 m/s.
- 2 Apă K = 2.2×10⁹ Pa, ρ = 1000 kg/m³. v = √(2.2×10⁹ / 1000) ≈ 1483 m/s.
- 3 Oțel E = 200×10⁹ Pa, ρ = 7800 kg/m³. v = √(200×10⁹ / 7800) ≈ 5060 m/s.
Pentru aer, folosește formula simplificată v = 331 + 0.6t, unde t este temperatura în °C.