อัตราเร็วเสียง ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติตัวกลางที่เสียงเคลื่อนที่ผ่าน ได้แก่ ความหนาแน่น ความยืดหยุ่น เป็นต้น โดยปกติเสียงเดินทาง ในของแข็งได้ดีที่สุด รองลงมาคือของเหลวและก๊าซ นอกจากนี้อัตราเร็วเสียงยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่เสียงเคลื่อนที่ผ่าน โดยพบว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราเร็วเสียงจะมีค่ามากขึ้น สำหรับตัวกลางที่เป็นอากาศ อัตราเร็วเสียงที่อุณหภูมิใด ๆ | ||||
อัตราเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับ 1. ความหนาแน่น ความหนาแน่นมาก อัตราเร็วมาก 2. ความยืดหยุ่น ความยืดหยุ่นมาก อัตราเร็วมาก 3. อุณหภูมิ อุณหภูมิสูง อัตราเร็วมาก | ||||
อัตราเร็วของเสียงในอากาศ :" สิ่งใดที่ทำให้ความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลง โดยไม่ทำให้ความดันเปลี่ยนอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงสามารถมีผลกระทบต่ออัตราเร็วของเสียงได้ ถ้าอุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น ณ ความดันคงที่ อากาศย่อม ขยายตัวออกตามกฏของชาร์ล และจะมีความหนาแน่นลดลงทำให้อัตราเร็วของเสียงเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ อัตราเร็วของเสียงในอากาศจะแปรผันโดยตรงกับอุณหภูมิ(อุณหภูมิเคลวิน) | ||||
สามารถสรุปความสัมพันธ์ได้เป็น แต่ถ้าอุณหภูมิเป็นเซลเซียส ได้ความสัมพันธ์ดังนี้ | ||||
เสียงมีคุณสมบัติเป็นคลื่น ดังนั้นอัตราเร็วของเสียงสามารถหา จากสูตร | ||||
ตัวอย่าง | ||||
วิเคราะห์ : อัตราเร็วของเสียงในอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ | ||||
2. เมื่อเคาะท่อเหล็กครั้งหนึ่งปรากฏว่าผู้ที่ยืนอยู่ที่ปลายอีกข้างหนึ่งของท่อเหล็ก ได้ยินเสียง 2 ครั้งหลังจากเคาะแล้วเป็นเวลา 0.2 วินาที และ 3.0 วินาที ตามลำดับ ถ้าขณะที่ทำการทดลองมี อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส จงหา ก. ความยาวของท่อเหล็ก | ||||
วิเคราะห์ :1. การที่เราได้ยินเสียง 2 ครั้ง โดยเสียงเดินทางผ่านท่อเหล็กและอากาศ | ||||
3. ระยะทางในอากาศ เท่ากับระยะทางในท่อเหล็ก | ||||
| ||||
(ข) อัตราเร็วของเสียงในท่อเหล็ก ความยาวท่อ 1029 m เวลา 0.2 วินาที | ||||
หมายเหตุ: ความถี่เสียงที่มนุษย์ได้ยิน (Audible Frequency)จะมีความถี่ในช่วง 20-20000 Hz (เฮิรตซ์) เสียงที่มนุษย์ไม่ได้ยินมีความถี่เสียงที่สูงกว่าหูมนุษย์รับฟังได้(Ultrasonic Frequency) เป็นเสียงที่มีความถี่ มากกว่า 20000 Hz ซึ่งหูของสัตว์บางชนิดได้ยิน เช่น ค้างคาว สุนัข ฯ ส่วน เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่าหูมนุษย์ได้ยิน (Infrasonic Frequency) มีความถี่ต่ำกว่า 20 Hz |
วันอาทิตย์ที่ 28 กันยายน พ.ศ. 2557
อัตราเร็วเสียง
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น