Viteza sunetului V în mediu depinde de capacitatea sa de comprimare, adică elasticitate și, în general, determinate de expresia:
unde E - modulul lui Young = 1 / E - raportul de compresie volumetric, p - presiune - densitate medie.
Astfel, în conformitate cu (8.19) V (Cu) = 3910 m / s, V (aluminiu) = 4880 m / s, V (apă) = 1430 m / s.
Pentru gazele furnizate proces adiabatic, avem:
și în care - căldura specifică la presiune constantă și volum (= 1,401).
Substituind. Obținem pentru orice gaz dat
unde Ru - constanta universală a gazelor - masa moleculară relativă a gazului.
Pentru aer uscat = 28,97 și ecuația (8.21) devine:
și anume viteza sunetului în aer uscat depinde numai de temperatura.
Astfel, calculele (8,22), randamentul la T = 273 # 63; K (0 # 63; C) și T = 288 # 63; K (15 # 63; C) este viteza sunetului în aer uscat, respectiv egală cu 331 și 340 m / a.
Din (8.22), rezultă că, atunci când temperatura se modifică cu 1 # 63, viteza sunetului în aer este schimbat la 0,6 m / s și va fi la -50 # 63; C V = 300 m / s, iar la 50 + # 63 C V = 360 m / s.
Umiditatea are un efect redus asupra vitezei sunetului, schimbându-l în termen de ± 1 m / s. In viteza aerului umed este mai mare și poate fi calculată prin expresia
unde e - presiunea parțială a vaporilor de apă.
Toate acestea se aplică la undele de sunet obișnuite, cu cădere de presiune scăzută în zonele de compresie și expansiune. Dacă diferența de presiune este foarte mare (explozie împușcat dintr-un pistol, jet, etc.), în aceste domenii și există diferențe mari de temperatură. Ca urmare, undele de șoc se nasc, se deplasează mai repede decât viteza sunetului. Valori. m și V / c pot fi observate în aceste cazuri de tablete.
În tehnologia de aviație și spațiu utilizat Numărul Mach (Ma) egal cu raportul
Letat.apparata Vi = V / V de sunet (8.24)
Fiecare vehicul este proiectat pentru Vi maximă admisă pentru el. Deoarece eliminarea undei de șoc de la sursa, și a micșora viteza undei scade în mod corespunzător, și este exprimată în val sunet normal.
Influența vântului asupra vitezei sunetului
În aer încă, unda de sunet de la sursa de sunet S se extinde la aceeași viteză V pe toate laturile (presupunând mediu izoterm). În prezența vitezei vântului a undei sonore în direcția observatorului trebuie considerată determinată de suma vectorială a vitezei în continuare a aerului și viteza vântului, ținând seama de poziția observatorului.
Lăsați sursa de sunet este la S, iar observatorul la vectorul eolian M. are o direcție așa cum este prezentat în Fig. 8,8 și x este paralelă cu axa. La momentul t S sunetul atinge observatorul M, SM care trece calea și având o viteză V c. Dar, în timpul același timp t vânt „de transfer“ centrul undelor sonore, în orice punct de SM. astfel încât SSM = ct. Observator s-ar părea că, în direcția sunetului a venit de la centrul de SM.
Nu este greu pentru a arăta că pentru V >> c relația
V c cos V + c (8,25)
unde V c - vitezei sunetului în direcția observatorului cu viteza vântului, iar unghiul - poate fi măsurat, V - Viteza vântului în aer încă.
De asemenea, pentru evaluarea obține
Astfel, cunoscând viteza vântului și măsurat. din (8.25) poate fi suficientă pentru a estima modulul sunetului vitezei undei V c a sursei S spre observatorul M. Astfel, poziția reală a sursei S poate fi găsită din unghiul (8.26) și având în vedere că
unde simbolul „-“ corespunde poziției S pe partea windward (în raport cu observatorul M), iar simbolul „+“ pe partea leeward.
Din (8.25), rezultă că k = 0 (M este exact pe linia xx si S upwind) a efectului vântului asupra creșterii maxime V c, astfel încât V c = V + c. In = 180 (S x, și pe o parte leeward) deține scăderea maximă în V c. astfel încât V c = V - c. At = 90 # 63; și 270 # 63; eoliană nu afectează modulul vitezei V c (V c = V). Dimpotrivă, corectarea sunetului aberatsiyu maximă la = 90 # 63; și # 270;, 63 când păcatul = c / V, iar cea minimă la 0 și 63 # 180;, când păcatul = 0.