Rýchlosť zvuku

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
F-22 pri prekročení rýchlosti zvuku

Rýchlosť zvuku je rýchlosť, akou sa zvukové vlny šíria prostredím. Často sa týmto pojmom myslí rýchlosť zvuku vo vzduchu, ktorá závisí od atmosférických podmienok - najväčší vplyv na jej hodnotu má teplota vzduchu.

Rýchlosť zvuku v niektorých látkach[upraviť | upraviť zdroj]

Prostredie Rýchlosť (m.s-1)
Vodík (0 °C) 1286
Oxid uhličitý (25 °C) 259
Kyslík (25 °C) 316
Suchý vzduch (0 °C) 331,4
Suchý vzduch (25 °C) 346,3
Hélium (0 °C) 970
Ortuť (20 °C) 1 400
Destilovaná voda (25 °C) 1 497
Morská voda (13 °C) 1 500
Ľad (13 °C) 3 200
Striebro (20 °C) 2 700 / 3 700
Meď (20 °C) 3 500 / 4 720
Sklo (20 °C) 5 200
Oceľ (20 °C) 5 000 / 6 000
Hliník (20 °C) 5 200 / 6 400

Pri pevných látkach záleží meranie na tom, či sa merajú pozdĺžne kmity v kompaktnej hmote, alebo priečne kmity na tyči. V kompaktnej hmote je rýchlosť vyššia.

Rýchlosť zvuku v ideálnom plyne[upraviť | upraviť zdroj]

V ideálnom plyne pre rýchlosť zvuku platí vzorec

c = \sqrt{\kappa\, R\, T} , kde \kappa je adiabatický koeficient, R je plynová konštanta a T je termodynamická teplota (v Kelvinoch),

alebo

c = \sqrt{\kappa\frac{p_0}{\rho_o}}\left(1+\frac{1}{2}\gamma\cdot t\right) , kde p_0 je tlak plynu pri teplote 0 °C, \rho_0 príslušná hustota a \gamma súčiniteľ teplotnej rozpínavosti plynu.

Rýchlosť zvuku vo vzduchu[upraviť | upraviť zdroj]

Z predchádzajúceho vzorca vyplýva, že pre rýchlosť zvuku v suchom vzduchu platí nasledujúci vzťah: c = \left(331,82 + 0,61\cdot t \right)m.s-1

Nasledujúca tabuľka udáva približné rýchlosti zvuku v rôznych nadmorských výškach:

Nadmorská výška Teplota vzduchu Rýchlosť (m.s-1)
Hladina mora 15 °C 340
11 000 m - 20 000 m −57 °C 295
29 000 m −48 °C 301