fenomene caracteristice în viteza sunetului atmosfera de propagare a sunetului în aer, efectul asupra
fenomene caracteristice de sunet în atmosferă: viteza sunetului în aer, influența pe propagarea sunetului de vânt, ceață.
vibrații longitudinale contează particule, răspândire pe un suport material (aer, apă și solide) și ajunge la urechea umană, provoacă senzații numite sunet.
Aerul atmosferic întotdeauna undele sonore de frecvență variabilă și putere. Unele dintre aceste valuri create în mod artificial de către om, și sunete de origine meteorologică.
Prin sunetele de origine meteorologice includ descărcări electrice, urlând de vânt, colibri fire, zgomot și foșnetul copacilor, „vocea“ a mării, sunetul unei căderi pe o suprafață de precipitații solide și lichide Pământului, sunetele surf în largul coastei mărilor și lacurilor, și altele.
Pentru viteza sunetului în atmosferă, afectată de temperatură și umiditate, precum și a vântului (direcția și puterea). Viteza medie a sunetului în atmosferă este de 333 m / s. Odată cu creșterea temperaturii, viteza de creștere a sunetului oarecum. Schimbarea umiditatea absolută a aerului are un efect mai mic asupra vitezei sunetului.
Viteza sunetului în aer este determinat prin formula lui Laplace:
(1)
unde p - presiunea;. - densitatea aerului; c? - capacitatea termică a aerului la presiune constantă; cp - căldura aerului la volum constant.
Folosind ecuația de stare a gazului, este posibil să se obțină un număr de dependență a vitezei sunetului la parametrii meteorologici.
Viteza sunetului în aer uscat este determinat prin formula:
c0 = 20,1? T m / s, (2)
și în aer umed:
c0 = 20,1? per m / s (3)
unde TB = așa numita temperatură virtuală acustică, care se determină conform formulei TV = T (1 + 0,275 e / p).
La modificarea temperaturii cu 1 ° Viteza sunetului este schimbat la 0,61 m / s. Viteza sunetului depinde de raportul e / p (raportul de umiditate al presiunii), dar această dependență este mică, și de exemplu, atunci când presiunea vaporilor de apă mai mic decât neglijare 7mm dă o eroare în viteza sunetului, nu depășește 0,5 m / sec.
La presiune normală și T = 0 ° C viteza sunetului în aer uscat este de 333 m / sec. In aer umed, viteza sunetului poate fi determinată de formula:
c = 333 + 0,6t + 0,07e (4)
În intervalul de temperatură (t) de la -20 ° până la + 30 °, această formulă dă o eroare în viteza sunetului nu este mai mare de ± 0,5 m / sec. Din formulele de mai sus este evident că viteza sunetului crește cu temperatura și umiditatea.
Vântul are o puternică influență: viteza sunetului în direcția de mișcare a crește vânt, vântul - scade. Prezența vânt în atmosferă provoacă un val de sunet drift, sursa de polarizare, care creează o impresie de sunet. Viteza sunetului în acest caz (c1) definit prin expresia:
c1 = c + U cos. (1)
unde U- viteza vântului ;. - unghiul dintre direcția vântului la punctul de observație și direcția observată de sosire a sunetului.
Cunoașterea vitezei sunetului în atmosferă este importantă pentru rezolvarea unei serii de probleme pentru studiul atmosferei superioare metoda acustică. Folosind viteza medie a sunetului în atmosferă, este posibil să se cunoască distanța de la locația dumneavoastră la locul de apariție a tunet. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie pentru a determina numărul de secunde între fulgerul și timpul aparent de sosire a sunetului de tunet. Apoi, este necesar să se înmulțească valoarea medie a vitezei sunetului în atmosferă - 333 m / sec. obținut într-un număr de secunde.