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音速钢铁什么类型6

发布时间:2022-11-28 15:21:46

❶ 音速有多快

音速

声音的产生
音速也叫“声速”,指声波在媒质(介质)中传播的速度。其大小因媒质的性质和状态而异。一般说来,音速的数值在固体中比在液体中大,在液体中又比在气体中大。空气中的音速,在标准大气压条件下约为340米/秒,或1224公里/小时。音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小。在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒。空气流动的规律和飞机的空气动力特性,在飞行速度小于音速和大于音速的情况下,具有质的差别,因此,研究航空器在大气中的运动,音速是一个非常重要的基准值。

例子
以音叉为例,我们敲打音叉之后,音叉产生振动,振动中的音叉会来回推撞周围的空气,使得空气的压力时高时低,而使得空气分子产生密部和疏部的变化,并藉由分子间的碰撞运动向外扩散出去,音叉的声波也就向外传出了。声波在传递时,空气分子的振动方向和波的传递方向是相同的,我们把这种波叫做“纵波”。

像空气这种可以传递声波的物质,我们把它们叫做“介质”。声波一定要有介质才能传递出去,如果真空状态,声波没有了传播的媒质,就无法听到声音了

除了空气可以传递声音之外,液体(像水)、固体(像木材、玻璃、钢铁)等等,也都是声音的介质,而且因为液体、固体的分子排列得较紧密,因此传递声音的速度都比空气来得快。声音在水中的速度大约是在空气中的五倍,在钢中则比空气中快上将近二十倍。

日常生活中,声音大都藉由空气传播,历史上第一次测出空气中的声速,是在 公元1708年的时候。当时一位英国人德罕姆站在一座教堂的顶楼,注视着十九公里外正在发射的大炮,他计算大炮发出闪光后到听见轰隆声之间的时间,经过多次测量后取平均值,得到与现在相当接近的声速数据在20℃时,每秒可跑 343米。

现在我们知道,在同一介质中,温度会影响声音传送的速度,温度越高,声速就越快。以空气为例,温度每升高1℃,声速每秒就增快 0.6米。所以在0℃时,声速是每秒 331米,而在 15℃时,声速=331+0.6 ×15=340米/秒。一般我们就是以 340米/秒,作为声音在空气中的速度。

❷ 钢铁中的声速____水中的声速_____空气中的声速.

空气中:340m/s
水中:大于在空气中传播速度,1500m/s
钢铁中:5200m/s
希望采纳、

❸ 钢铁的声速

这其实就是数学里追击问题嘛.
设铁轨长为L.
声音在空气中的时间为L/340,声音在铁轨中传播的时间为L/5200
所以有:L/340-L/5200=2
解之得L=728
所以铁轨约长为728米.

❹ 下列物质中声速最小的是()A、钢铁 B、纯净水 C、空气 D、真空

C 声音的传播需要介质,所以声音无法在真空中传播是零,在钢铁中速度传播最快。一般情况是这样,声音在真空中没有速度,因为它没有介质,也就无法移动,即为0.但是,但是声音是以波的形式进行传播,即声音就是波。所以真空中没有声音的存在,也就谈不上速度一说。

❺ 声速在不同介质中的差异很大,最高声速是多少,需要何种介质

声速,又称为音速,说的就是声音传播的速度,虽然我们常会把音速和光速放在一起来说,但二者是截然不同的。

光在真空的传播速度是最快的,且恒定不变,而在其它介质中传播时,速度会出现不同程度的下降,但音速则恰好相反,声音在真空中是无法传播的,它的传播需要介质,而且介质的密度越高,声音传播的速度就越快。

平时里,我们常会将一些物体的移动速度与音速来进行对比,比如超音速飞机,而在这些情况之下,我们所说的音速指的都是标准条件下的音速,也就是在一个标准大气压之下、15摄氏度的环境之中,此时的音速为每秒340米。如果上述条件发生变化,那么声音的传播速度也会随之变化,而且差异会很大。为什么声音在不同的介质中传播的速度会存在很大差异呢?这是由声音的本质决定的。

声音与光不同,光是一种物质,也就是由一个个光子所组成的,但声音不是,声音是一种振动,而声音的传播实际上就是震动在介质中造成的微弱压强扰动的传播。

从声音的本质可知,当介质的密度越高、温度越高、环境压强越大,声音的传播速度也就越快。比如在地球表面,随着高度的增加,声音的传播速度就会逐渐减慢,比如在万米高空之上,声音的传播速度还不足每秒300米。相比环境压强而言,介质的密度对于声音的传播速度影响更大,比如声音在水中的传播速度可以达到每秒1497米,是空气中传播速度的4倍多。声音在水中传播的速度就已经如此之快了,但如果传播介质时固体,那么速度会更加惊人,比如当水变成冰,声音在其中的传播速度就可以达到每秒3230米,这已经是空气中传播速度的近10倍了。

冰虽然是固体,但毕竟不够坚硬,如果将传播介质换成更为坚硬的钢铁又会如何呢?它的速度将达到每秒5200米。

声音在钢铁中的传播速度虽快,但距离声音传播的极限速度还差得远,那么声音到底能够跑多快呢?又需要何种介质呢?

别急,先来了解一下声音传播的内在原理,从宏观角度来看,声音的传播就是震动在介质中造成的微弱压强扰动的传播,而从微观角度来看,这种传播是基于原子之间的电磁相互作用,而原子和分子之间的距离越近,电磁作用传播所需的时间就越少,所以传播速度也就越快。随着研究的深入,科学家们又发现,原子的质量与声音传播速度之间存在着密切的联系,原子的质量越低,声音传播的速度就越快。

何种原子的质量最低?当然是氢原子,不过我们日常所见的氢都是以气体形式存在的,而气体的密度是相对较低的,所以声音在氢气之中的传播速度不可能太快。

不过没有关系,物质的形态是可以发生改变的。如果我们能够使温度和压力增加,那么氢则会有气态转化为液态,也就是我们常说的液态氢,如果我们进一步加温加压,液态氢则会转变为固态,而固态的氢会呈现出类似于金属的特性,所以我们又将其称之为金属氢。金属氢的密度极高,且氢原子又是质量最低的原子,所以声音在金属氢中的传播速度就是最快的,根据计算,声音在金属氢中的传播速度可以达到每秒36公里。这个速度是其它任何介质都难以企及的。那么这个速度为什么是计算出来的,而不是测量出来的呢?因为在地球上没有金属氢。

要想让氢元素呈现为具有金属性质的固体,需要极大的压强,这在地球上,这样的条件很难实现。

当然,现在人类已经可以在实验室中制造出金属氢,不过即便制造出来了,很快也便会失去。虽然地球上没有金属氢,也无法长期保存金属氢,但在地球之外,有些星球上却存在着大量的金属氢,比如木星。

木星是太阳系中最大的气态行星,而在木星之上,氢气是大气中最主要的成分。虽说是气态行星,但木星并非从内到外都是气态的。由于木星太大了,所以越是向内部深入,压力就越大,于是氢气逐渐化为液态,所以在木星浓密的大气之下是一片氢的海洋,而在海洋之下,由于压力更大,所以液态氢又逐渐转化为固态,成为了金属氢。可见,在木星的内部,声音的传播速度是最快的。

❻ 钢中纵波的声速为多少

钢中纵波的声速约为横波声速的1.8倍。
水中声速是1500m/s,钢中的肯定大于水中。
简单的说:声在水中只以压缩波的形式传播,就是说水中只有纵波。
固体中有横波也有纵波,这取决于固体的杨氏模量和泊松比(或者拉梅系数)。
对于钢,估算了一下,横波声速大约是3000多,纵波会更高,接近6000。

❼ 音速是多少公里每小时 与传播介质有关(空气中340米/秒)

声音的速度是非常快,因此我们才能够及时听到对方说的内容。那么,音速是多少公里每小时呢?想必有很多朋友已经迫不及待想要知道这个问题的答案了吧,其实,音速与传播介质是有一定关系的。不过,如果我们想要更深入的了解音速,我们可以通过了解马赫数来先来了解一下音速。

马赫数与音速的关系

马赫数,也称“马氏数”、“M-数”,因奥地利物理学家马赫而得名。飞行器在空气中的运动速度与该高度远前方未受扰动的空气中的音速的比值,称飞行马赫数。气流速度与音速的比值,称气流马赫数。如果流场中的各点速度不同,那么某一点的流速与该点音速的比值称为当地马赫数(局部马赫数)。那么,音速是多少公里每小时呢?

1、与介质有关

音速,也称“声速”,是声波在介质中的传播速度。它同介质的性质和状态(如温度)有关。在0℃时,海平面空气中音速为每小时1192.9千米,每升高1℃ 音速约增加每小时2.16千米。水中音速约为每小时5184千米。钢铁中音速约为每小时1.8万千米。

2、空中音速介绍

空气中的音速,在标准大气压条件下约为340米/秒,或1224公里/小时。音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小。在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒。

3、音速与马赫数不能混为一谈

由此可见,马赫数和音速不能混为一谈,马赫数也不能简单地换算成“每小时××千米”,因为在不同气象条件下、在不同高度,音速是不同的,所以同一速度在不同气象条件下、在不同高度,马赫数是不同的。

那么,音速是多少公里每小时呢?在通常情况下,我们所指的因素是指在标准大气压条件下的空气中的因素,这一速度通常为1224公里/小时。此外,在不同的介质中,传播声音的速度也不一样,因此如果介质发生改变,对应的音速也会发生很大的变化。

❽ 求声音在钢材中的传播速度

5200m/s

声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质,这个介质可以是空气,水,固体.当然在真空中,声音不能传播。声音在不同的介质中传播的速度也是不同的。

声音的传播速度跟介质的反抗平衡力有关,反抗平衡力就是当物质的某个分子偏离其平衡位置时,其周围的分子就要把它挤回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,声音就传播的越快。水的反抗平衡力要比空气的大,而铁的反抗平衡力又比水的大。

声音的传播也与温度和阻力有关。

声音还会因外界物质的阻挡而发生折射,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。另一个以折射为例:晚上的声音传播的要比白天远,是因为白天声音在传播的过程中,遇到了上升的热空气,从而把声音快速折射到了空中;晚上冷空气下降,声音会沉着地表慢慢的传播,不容易发生折射。

空气(15℃):340m/s

空气(25℃):346m/s

水(常温):1500m/s

海水(25℃):1530m/s

钢铁:5200m/s

冰:3160m/s

软木:500m/s

松木:3320m/s

尼龙:2600m/s

水泥:4800m/s。

(8)音速钢铁什么类型6扩展阅读

影响声速的变因

声波在介质中传递的速度,称为声速( 或音速)。声速往往因介质种类、状态等因素而影响其行进的速度。在空气中传播的声速,因空气的温度、湿度、密度等不同而不同。温度愈高,声速愈快。湿度较大时,声速也较快。

已知在20°C,干燥、无风的空气中,声速约为 343公尺/秒,而在0°C 时,则为331公尺/秒。若物体移动的速度,超过当时空气的传声速度时,称为超音速。有关声速的测量,早在西元1636年港人 梅尔森便已量出,在空气中的传声速度为 316 公尺/秒。

其间虽经各国不断测试,但正确求出在气体或固体中传声速度的方法,则是1868年德国人孔特发现设计的,此即为著名的“孔特实验”,至于现今一般惯用的声速(0°C 的空气)331公尺/秒,则是第一次世界大战期间修订沿用至今的。

❾ 声速与介质的什么有关

声音在不同的介子中传播的速度不同,声速还受温度的影响,声音在液体中传播的速度是有可能比在固体中快的,因为有的液体的密度大于固体,如冰和液体汞,他们密度就相差很大

❿ 声速 名词解释

从本质上讲,音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,计算公式为:

式中ρ为介质的密度;K=dp/(dρ/ρ),称为体积弹性模量,dp、dρ分别为压强和密度的微小变化。对于液体和固体,K和ρ随温度和压强的变化很小,主要是随介质不同而异,所以在同一介质中,声速基本上是一个常数。对于气体,K和ρ随压强和温度的变化很大,故按体积弹性模量的定义,以用下式计算更为方便:

下标S表示过程是等熵的。这是因为微弱的压强扰分理处在气体中引起的温度梯度和速度梯度都很小, 而过程进行得很快,热交换和摩擦力都可以略去不计。对于完全气体的等熵过程,声速c又可表示为:
式中T为热力学温度(K);R为普适气体常数;λ为定压比热与定容比热之比,双原子气体(包括空气)λ=1.4,R=287.14焦耳(千克·开)。

在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点的温度相当的声速称为该点的“当地声速”。当气流的温度很高(如高超声速流动),或存在有外部的激励源时,气体分子内部振动的动能很大,分子的离解度很高。在这种情况下,当微弱压力波扫过使气体温度很快地发生变化时,气体分子的平动能和转动能很快就能达到相应的平衡值,但分子振动能和离解能达到新平衡态所需的特征时间要大得多,此时在波的传播过程中,可以认为这部分内能没有变化,即气体处于冻结状态(见非平衡流动)。这时,声速公式可表为:

式中ct表示冻结声速,下标q表示振动能和离解能等保持原值不变。

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