Zkusili jste si přepočítat rychlost zvuku?
Rychlost zvuku závisí na rychlosti zvukových vln šířících se prostředím. Zvuk můžeme pojmenovat také jako mechanické vlnění (vzduchu, vody, pevné látky), které vyvolává tak zvaný sluchový vjem. Vlnění zvuku může být podélné (v kapalinách, plynech i pevných látkách) a příčné (v pevných látkách se objevuje příčné i podélné vlnění v závislosti na konkrétní látce). Člověk může vnímat zvuk v rozmezí frekvence od 16 Hz do 20 000 Hz. Zvuk se pohybuje různou rychlostí ve vzduchu, v plynech i kapalinách. Nutno dodat, že zvuk se šíří jen pružným látkovým prostředím. Jednotlivé cifry vám samozřejmě nabídneme a vy si rychlost zvuku poté můžete přepočítat u nás na online kalkulačce.
Kdo jako první použil výpočet rychlosti zvuku?
Vypočítat rychlost zvuku poprvé napadlo Marina Mersenneho (francouzský kněz a matematik), který si pro svůj pokus opatřil kanón. Díky němu naměřil rychlost zvuku okolo 428 m/s, to lze na naší kalkulačce přepočítat jako 1540,8 km/h. To je dost, že? Rychlost zvuku měřil pomocí rozdílu mezi vzniklým optickým a akustickým signálem. Vysvětlíme! V případě kanónu byly těmito signály světelný záblesk a zvuk výstřelu. Protože je rychlost světla větší než rychlost zvuku, lze počítat s tím, že zatímco světelný signál zpozorujeme téměř okamžitě, sluchový vjem k nám dorazí až se zpožděním. Od okamžiku optického signálu tedy začal měřit čas až po okamžik, kdy dostal sluchový vjem.
Na čem závisí velikost rychlosti zvuku? Především na hustotě daného materiálu a jeho pružnosti. Rychlost zvuku ve vzduchu ovlivňuje teplota, vlhkost a případné nečistoty ve vzduchu. Věděli jste například, že zvuk je rychlejší ve vodě než ve vzduchu?
Je vzduch rychlejší ve vodě, ve vzduchu nebo v pevných látkách?
Rychlost zvuku ve vzduchu při teplotě 20 °C je 343 m/s. Při teplotě -20 °C je zvuk o 24 m/s pomalejší.
Rychlost zvuku v mořské vodě, která má teplotu asi 13 °C je 1500 m/s. Jak můžete vidět, je to mnohonásobně více, než rychlost zvuku ve vzduchu.
A protože se zvuk šíří i v pevných látkách a jeho rychlost lze vypočítat a na kalkulačce následně hodnoty převést, uveďme například měď, u které rychlost zvuku dosahuje velikosti 3500 m/s. Sklo je dobrým přenašečem zvuku, o čemž svědčí i velikost rychlosti. Ta se rovná až 5 200 m/s. Kalkulačka pro převody jednotek rychlosti vám tohle číslo převede na neuvěřitelných 18 720 km/h. To je ale rychlost, že?
Naopak látky, jako je korek nebo kaučuk zvuk tlumí a rychlost přenosu zvukových vln je mnohonásobně nižší. U kaučuku je to nějakých 40 metrů za sekundu a korek nabízí rychlost zvuku kolem 500 m/s.
