מהירות הקול – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
הכול תגיות: עריכה חזותית עריכה ממכשיר נייד עריכה דרך האתר הנייד |
מ שוחזר מעריכות של 37.142.186.163 (שיחה) לעריכה האחרונה של ALPR |
||
שורה 1:
'''מהירות הקול''' היא ה[[מהירות]] שבה נעים גלי ה[[קול]] בתווך. מהירות הקול תלויה ב[[מודול הנפח|מקדם הקשיחות]] של חומר התווך וב[[צפיפות החומר|צפיפות]] שלו. בתנאים מסוימים מושפעת מהירות הקול גם מה[[טמפרטורה]] והלחץ.
בדרך כלל, משתמשים במונח "מהירות הקול" כשמתכוונים למהירות הקול ב[[אוויר]], שהיא 343 [[מטר לשנייה]] או 1234.8 [[קילומטר לשעה|קמ"ש]], בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס באוויר יבש. ב[[ברזל]], למשל, מהירות הקול היא אלפי מטרים בשנייה, וב[[מים]] מהירות הקול גבוהה פי 4.3 מהמהירות באוויר. לעומת זאת, ב[[ריק]] מוחלט או בחלל החיצון (שהצפיפות בו היא כאטום אחד למטר מעוקב), גלי הקול אינם יכולים לנוע כלל ולכן לא ניתן להעביר קול בחלל החיצון.
באופן כללי מהירות הקול ניתנת בנוסחה:
:<math>
c=\sqrt{\frac{C}{\rho}}
</math>
<math>C</math> מסמל מקדם הקשיחות של החומר ואילו <math>\rho</math> מסמל את צפיפות החומר.
מכיוון שמהירות הקול באוויר תלויה ב[[לחץ אוויר|לחץ האוויר]] היא תלויה בטמפרטורה וב[[גובה מעל פני הים]].
נוסחה לחישוב מהירות הקול באוויר על פי הטמפרטורה:
:<math>
c_{\mathrm{air}} = (331{.}5 + 0{.}6 \cdot \vartheta) \ \mathrm{m/s}
</math>
כאשר <math>\vartheta</math> ([[תטה]]) מייצגת את הטמפרטורה ב[[צלזיוס]], ו-<math>C</math> מייצג את מהירות הקול באוויר.
ביטוי מדויק יותר:
:<math>
c_{\mathrm{ideal}} = \sqrt{\gamma \cdot {p \over \rho}} = \sqrt{\gamma \cdot R \cdot T \over M}= \sqrt{\gamma \cdot k \cdot T \over m}
</math>
כאשר:
*<math>R</math> הוא [[קבוע הגזים]] האוניברסלי המחולק ל[[מסה מולרית|מסה המולרית]] של האוויר.
*<math>k</math> הוא [[קבוע בולצמן]].
*<math>\gamma</math> (בשימושים מסוימים מסומן גם <math>\kappa</math>) הוא היחס בין החום הסגולי בלחץ קבוע לחום הסגולי בנפח קבוע (1.402 לאוויר).
*האות <math>T</math> מייצגת את הטמפרטורה ב[[קלווין]].
*<math>M</math> המסה המולרית.
*<math>m</math> המסה של מולקולה יחידה.
לציון מהירותם של עצמים כמו [[מטוס]]ים או [[חללית|חלליות]] הנעים ב'''מהירות על קולית''' (מהירות הגבוהה ממהירות הקול) נהוג להשתמש ב[[מספר מאך]], שהוא היחס בין מהירות העצם בתווך, לבין מהירות הקול באותו תווך. מאך 1 שווה למהירות הקול, מאך 2 הוא פי 2 ממהירות הקול וכן הלאה.
ב-[[14 באוקטובר]] [[2012]] שבר [[פליקס באומגרטנר]] את מהירות הקול ב[[צניחה חופשית]]. באומגרטנר קבע את שיא המהירות בצניחה חופשית, 373 מטר לשנייה שהם 1,342.8 קמ"ש, או 1.24 [[מספר מאך|מאך]].{{הערה|http://www.telegraph.co.uk/science/space/9607604/Skydiver-Felix-Baumgartner-attempts-to-break-sound-barrier-live.html}}
== פיתוח הנוסחה למהירות הקול בתווך גזי ==
| |||