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音速鋼鐵什麼類型6

發布時間:2022-11-28 15:21:46

❶ 音速有多快

音速

聲音的產生
音速也叫「聲速」,指聲波在媒質(介質)中傳播的速度。其大小因媒質的性質和狀態而異。一般說來,音速的數值在固體中比在液體中大,在液體中又比在氣體中大。空氣中的音速,在標准大氣壓條件下約為340米/秒,或1224公里/小時。音速的大小還隨大氣溫度的變化而變化,在對流層中,高度升高時,氣溫下降,音速減小。在平流層下部,氣溫不隨高度而變,音速也不變,為295.2米/秒。空氣流動的規律和飛機的空氣動力特性,在飛行速度小於音速和大於音速的情況下,具有質的差別,因此,研究航空器在大氣中的運動,音速是一個非常重要的基準值。

例子
以音叉為例,我們敲打音叉之後,音叉產生振動,振動中的音叉會來回推撞周圍的空氣,使得空氣的壓力時高時低,而使得空氣分子產生密部和疏部的變化,並藉由分子間的碰撞運動向外擴散出去,音叉的聲波也就向外傳出了。聲波在傳遞時,空氣分子的振動方向和波的傳遞方向是相同的,我們把這種波叫做「縱波」。

像空氣這種可以傳遞聲波的物質,我們把它們叫做「介質」。聲波一定要有介質才能傳遞出去,如果真空狀態,聲波沒有了傳播的媒質,就無法聽到聲音了

除了空氣可以傳遞聲音之外,液體(像水)、固體(像木材、玻璃、鋼鐵)等等,也都是聲音的介質,而且因為液體、固體的分子排列得較緊密,因此傳遞聲音的速度都比空氣來得快。聲音在水中的速度大約是在空氣中的五倍,在鋼中則比空氣中快上將近二十倍。

日常生活中,聲音大都藉由空氣傳播,歷史上第一次測出空氣中的聲速,是在 公元1708年的時候。當時一位英國人德罕姆站在一座教堂的頂樓,注視著十九公里外正在發射的大炮,他計算大炮發出閃光後到聽見轟隆聲之間的時間,經過多次測量後取平均值,得到與現在相當接近的聲速數據在20℃時,每秒可跑 343米。

現在我們知道,在同一介質中,溫度會影響聲音傳送的速度,溫度越高,聲速就越快。以空氣為例,溫度每升高1℃,聲速每秒就增快 0.6米。所以在0℃時,聲速是每秒 331米,而在 15℃時,聲速=331+0.6 ×15=340米/秒。一般我們就是以 340米/秒,作為聲音在空氣中的速度。

❷ 鋼鐵中的聲速____水中的聲速_____空氣中的聲速.

空氣中:340m/s
水中:大於在空氣中傳播速度,1500m/s
鋼鐵中:5200m/s
希望採納、

❸ 鋼鐵的聲速

這其實就是數學里追擊問題嘛.
設鐵軌長為L.
聲音在空氣中的時間為L/340,聲音在鐵軌中傳播的時間為L/5200
所以有:L/340-L/5200=2
解之得L=728
所以鐵軌約長為728米.

❹ 下列物質中聲速最小的是()A、鋼鐵 B、純凈水 C、空氣 D、真空

C 聲音的傳播需要介質,所以聲音無法在真空中傳播是零,在鋼鐵中速度傳播最快。一般情況是這樣,聲音在真空中沒有速度,因為它沒有介質,也就無法移動,即為0.但是,但是聲音是以波的形式進行傳播,即聲音就是波。所以真空中沒有聲音的存在,也就談不上速度一說。

❺ 聲速在不同介質中的差異很大,最高聲速是多少,需要何種介質

聲速,又稱為音速,說的就是聲音傳播的速度,雖然我們常會把音速和光速放在一起來說,但二者是截然不同的。

光在真空的傳播速度是最快的,且恆定不變,而在其它介質中傳播時,速度會出現不同程度的下降,但音速則恰好相反,聲音在真空中是無法傳播的,它的傳播需要介質,而且介質的密度越高,聲音傳播的速度就越快。

平時里,我們常會將一些物體的移動速度與音速來進行對比,比如超音速飛機,而在這些情況之下,我們所說的音速指的都是標准條件下的音速,也就是在一個標准大氣壓之下、15攝氏度的環境之中,此時的音速為每秒340米。如果上述條件發生變化,那麼聲音的傳播速度也會隨之變化,而且差異會很大。為什麼聲音在不同的介質中傳播的速度會存在很大差異呢?這是由聲音的本質決定的。

聲音與光不同,光是一種物質,也就是由一個個光子所組成的,但聲音不是,聲音是一種振動,而聲音的傳播實際上就是震動在介質中造成的微弱壓強擾動的傳播。

從聲音的本質可知,當介質的密度越高、溫度越高、環境壓強越大,聲音的傳播速度也就越快。比如在地球表面,隨著高度的增加,聲音的傳播速度就會逐漸減慢,比如在萬米高空之上,聲音的傳播速度還不足每秒300米。相比環境壓強而言,介質的密度對於聲音的傳播速度影響更大,比如聲音在水中的傳播速度可以達到每秒1497米,是空氣中傳播速度的4倍多。聲音在水中傳播的速度就已經如此之快了,但如果傳播介質時固體,那麼速度會更加驚人,比如當水變成冰,聲音在其中的傳播速度就可以達到每秒3230米,這已經是空氣中傳播速度的近10倍了。

冰雖然是固體,但畢竟不夠堅硬,如果將傳播介質換成更為堅硬的鋼鐵又會如何呢?它的速度將達到每秒5200米。

聲音在鋼鐵中的傳播速度雖快,但距離聲音傳播的極限速度還差得遠,那麼聲音到底能夠跑多快呢?又需要何種介質呢?

別急,先來了解一下聲音傳播的內在原理,從宏觀角度來看,聲音的傳播就是震動在介質中造成的微弱壓強擾動的傳播,而從微觀角度來看,這種傳播是基於原子之間的電磁相互作用,而原子和分子之間的距離越近,電磁作用傳播所需的時間就越少,所以傳播速度也就越快。隨著研究的深入,科學家們又發現,原子的質量與聲音傳播速度之間存在著密切的聯系,原子的質量越低,聲音傳播的速度就越快。

何種原子的質量最低?當然是氫原子,不過我們日常所見的氫都是以氣體形式存在的,而氣體的密度是相對較低的,所以聲音在氫氣之中的傳播速度不可能太快。

不過沒有關系,物質的形態是可以發生改變的。如果我們能夠使溫度和壓力增加,那麼氫則會有氣態轉化為液態,也就是我們常說的液態氫,如果我們進一步加溫加壓,液態氫則會轉變為固態,而固態的氫會呈現出類似於金屬的特性,所以我們又將其稱之為金屬氫。金屬氫的密度極高,且氫原子又是質量最低的原子,所以聲音在金屬氫中的傳播速度就是最快的,根據計算,聲音在金屬氫中的傳播速度可以達到每秒36公里。這個速度是其它任何介質都難以企及的。那麼這個速度為什麼是計算出來的,而不是測量出來的呢?因為在地球上沒有金屬氫。

要想讓氫元素呈現為具有金屬性質的固體,需要極大的壓強,這在地球上,這樣的條件很難實現。

當然,現在人類已經可以在實驗室中製造出金屬氫,不過即便製造出來了,很快也便會失去。雖然地球上沒有金屬氫,也無法長期保存金屬氫,但在地球之外,有些星球上卻存在著大量的金屬氫,比如木星。

木星是太陽系中最大的氣態行星,而在木星之上,氫氣是大氣中最主要的成分。雖說是氣態行星,但木星並非從內到外都是氣態的。由於木星太大了,所以越是向內部深入,壓力就越大,於是氫氣逐漸化為液態,所以在木星濃密的大氣之下是一片氫的海洋,而在海洋之下,由於壓力更大,所以液態氫又逐漸轉化為固態,成為了金屬氫。可見,在木星的內部,聲音的傳播速度是最快的。

❻ 鋼中縱波的聲速為多少

鋼中縱波的聲速約為橫波聲速的1.8倍。
水中聲速是1500m/s,鋼中的肯定大於水中。
簡單的說:聲在水中只以壓縮波的形式傳播,就是說水中只有縱波。
固體中有橫波也有縱波,這取決於固體的楊氏模量和泊松比(或者拉梅系數)。
對於鋼,估算了一下,橫波聲速大約是3000多,縱波會更高,接近6000。

❼ 音速是多少公里每小時 與傳播介質有關(空氣中340米/秒)

聲音的速度是非常快,因此我們才能夠及時聽到對方說的內容。那麼,音速是多少公里每小時呢?想必有很多朋友已經迫不及待想要知道這個問題的答案了吧,其實,音速與傳播介質是有一定關系的。不過,如果我們想要更深入的了解音速,我們可以通過了解馬赫數來先來了解一下音速。

馬赫數與音速的關系

馬赫數,也稱“馬氏數”、“M-數”,因奧地利物理學家馬赫而得名。飛行器在空氣中的運動速度與該高度遠前方未受擾動的空氣中的音速的比值,稱飛行馬赫數。氣流速度與音速的比值,稱氣流馬赫數。如果流場中的各點速度不同,那麼某一點的流速與該點音速的比值稱為當地馬赫數(局部馬赫數)。那麼,音速是多少公里每小時呢?

1、與介質有關

音速,也稱“聲速”,是聲波在介質中的傳播速度。它同介質的性質和狀態(如溫度)有關。在0℃時,海平面空氣中音速為每小時1192.9千米,每升高1℃ 音速約增加每小時2.16千米。水中音速約為每小時5184千米。鋼鐵中音速約為每小時1.8萬千米。

2、空中音速介紹

空氣中的音速,在標准大氣壓條件下約為340米/秒,或1224公里/小時。音速的大小還隨大氣溫度的變化而變化,在對流層中,高度升高時,氣溫下降,音速減小。在平流層下部,氣溫不隨高度而變,音速也不變,為295.2米/秒。

3、音速與馬赫數不能混為一談

由此可見,馬赫數和音速不能混為一談,馬赫數也不能簡單地換算成“每小時××千米”,因為在不同氣象條件下、在不同高度,音速是不同的,所以同一速度在不同氣象條件下、在不同高度,馬赫數是不同的。

那麼,音速是多少公里每小時呢?在通常情況下,我們所指的因素是指在標准大氣壓條件下的空氣中的因素,這一速度通常為1224公里/小時。此外,在不同的介質中,傳播聲音的速度也不一樣,因此如果介質發生改變,對應的音速也會發生很大的變化。

❽ 求聲音在鋼材中的傳播速度

5200m/s

聲音的傳播需要物質,物理學中把這樣的物質叫做介質,這個介質可以是空氣,水,固體.當然在真空中,聲音不能傳播。聲音在不同的介質中傳播的速度也是不同的。

聲音的傳播速度跟介質的反抗平衡力有關,反抗平衡力就是當物質的某個分子偏離其平衡位置時,其周圍的分子就要把它擠回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,聲音就傳播的越快。水的反抗平衡力要比空氣的大,而鐵的反抗平衡力又比水的大。

聲音的傳播也與溫度和阻力有關。

聲音還會因外界物質的阻擋而發生折射,例如人面對群山呼喊,就可以聽得到自己的回聲。另一個以折射為例:晚上的聲音傳播的要比白天遠,是因為白天聲音在傳播的過程中,遇到了上升的熱空氣,從而把聲音快速折射到了空中;晚上冷空氣下降,聲音會沉著地錶慢慢的傳播,不容易發生折射。

空氣(15℃):340m/s

空氣(25℃):346m/s

水(常溫):1500m/s

海水(25℃):1530m/s

鋼鐵:5200m/s

冰:3160m/s

軟木:500m/s

松木:3320m/s

尼龍:2600m/s

水泥:4800m/s。

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影響聲速的變因

聲波在介質中傳遞的速度,稱為聲速( 或音速)。聲速往往因介質種類、狀態等因素而影響其行進的速度。在空氣中傳播的聲速,因空氣的溫度、濕度、密度等不同而不同。溫度愈高,聲速愈快。濕度較大時,聲速也較快。

已知在20°C,乾燥、無風的空氣中,聲速約為 343公尺/秒,而在0°C 時,則為331公尺/秒。若物體移動的速度,超過當時空氣的傳聲速度時,稱為超音速。有關聲速的測量,早在西元1636年港人 梅爾森便已量出,在空氣中的傳聲速度為 316 公尺/秒。

其間雖經各國不斷測試,但正確求出在氣體或固體中傳聲速度的方法,則是1868年德國人孔特發現設計的,此即為著名的「孔特實驗」,至於現今一般慣用的聲速(0°C 的空氣)331公尺/秒,則是第一次世界大戰期間修訂沿用至今的。

❾ 聲速與介質的什麼有關

聲音在不同的介子中傳播的速度不同,聲速還受溫度的影響,聲音在液體中傳播的速度是有可能比在固體中快的,因為有的液體的密度大於固體,如冰和液體汞,他們密度就相差很大

❿ 聲速 名詞解釋

從本質上講,音速是介質中微弱壓強擾動的傳播速度,計算公式為:

式中ρ為介質的密度;K=dp/(dρ/ρ),稱為體積彈性模量,dp、dρ分別為壓強和密度的微小變化。對於液體和固體,K和ρ隨溫度和壓強的變化很小,主要是隨介質不同而異,所以在同一介質中,聲速基本上是一個常數。對於氣體,K和ρ隨壓強和溫度的變化很大,故按體積彈性模量的定義,以用下式計算更為方便:

下標S表示過程是等熵的。這是因為微弱的壓強擾分理處在氣體中引起的溫度梯度和速度梯度都很小, 而過程進行得很快,熱交換和摩擦力都可以略去不計。對於完全氣體的等熵過程,聲速c又可表示為:
式中T為熱力學溫度(K);R為普適氣體常數;λ為定壓比熱與定容比熱之比,雙原子氣體(包括空氣)λ=1.4,R=287.14焦耳(千克·開)。

在流動的氣體中,相對於氣流而言,微弱擾動的傳播速度也是聲速。在溫度T不為常數的流場中,各點的聲速是不一樣的,與某一點的溫度相當的聲速稱為該點的「當地聲速」。當氣流的溫度很高(如高超聲速流動),或存在有外部的激勵源時,氣體分子內部振動的動能很大,分子的離解度很高。在這種情況下,當微弱壓力波掃過使氣體溫度很快地發生變化時,氣體分子的平動能和轉動能很快就能達到相應的平衡值,但分子振動能和離解能達到新平衡態所需的特徵時間要大得多,此時在波的傳播過程中,可以認為這部分內能沒有變化,即氣體處於凍結狀態(見非平衡流動)。這時,聲速公式可表為:

式中ct表示凍結聲速,下標q表示振動能和離解能等保持原值不變。

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