Rýchlosť zvuku

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
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.

V kozmonautike a letectve sa používa rýchlosť zvuku aj ako jednotka rýchlosti, s označením "Mach" (muž. rod).

Rýchlosť zvuku v niektorých látkach[upraviť | upraviť kód]

Prostredie Rýchlosť
Látka Teplota (°C) (m/s) (km/h)
Suchý vzduch 35 351,88 1 266,77
30 349,02 1 256,47
25 346,13 1 246,07
20 343,21 1 235,56
15 340,27 1 224,97
10 337,31 1 214,32
5 334,32 1 203,55
0 331,30 1 192,68
-5 328,25 1 181,70
-10 325,18 1 170,65
-15 322,07 1 159,45
-20 318,94 1 148,18
-25 315,77 1 136,77
Prostredie Rýchlosť
Látka Teplota (°C) (m/s) (km/h)
Oxid uhličitý 25 259 932
Kyslík 25 316 1 138
Hélium 0 970 3 492
Vodík 0 1 270 4 572
Ortuť 20 1 400 5 040
Destilovaná voda 25 1 497 5 389
Morská voda 13 1 500 5400
Ľad -4 3 200 11 520
Striebro 20 2 700 / 3 700 9 720 / 13 320
Meď 20 3 500 / 4 720 12 600 / 16 992
Sklo 20 5 200 18 720
Oceľ 20 5 000 / 6 000 18 000 / 21 600
Hliník 20 5 200 / 6 400 18 720 / 23 040

Výsledok merania v pevných látkach záleží na tom, či sa meria rýchlosť šírenia pozdĺžnych (kompresných) kmitov alebo priečnych kmitov. Pozdĺžne kmity sa šíria rýchlejšie. V kvapalinách a plynoch sa šíria iba kompresné kmity, priečne kmity sa v nich nešíria, preto sa udáva len jedna rýchlosť.

Rýchlosť zvuku v ideálnom plyne[upraviť | upraviť kód]

V ideálnom plyne pre rýchlosť zvuku platí vzorec

, kde je adiabatický koeficient, R je plynová konštanta a T je termodynamická teplota (v Kelvinoch),

alebo

, kde je tlak plynu pri teplote 0 °C, príslušná hustota a súčiniteľ teplotnej rozpínavosti plynu.

Rýchlosť zvuku vo vzduchu[upraviť | upraviť kód]

Z predchádzajúceho vzorca vyplýva, že pre rýchlosť zvuku v suchom vzduchu platí nasledujúci vzťah: m.s-1

Nasledujúca tabuľka udáva približné rýchlosti zvuku v rôznych nadmorských výškach:

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