Vận tốc âm thanh là gì và tốc độ âm thanh trong không khí là bao nhiêu là câu hỏi rất thường gặp, để giải thích cặn kẽ vấn đề cũng như những câu hỏi xung quanh vấn đề này mời bạn tham khảo bài viết dưới đây
1. Vận tốc âm thanh
Vận tốc âm thanh là quãng đường đi trên một đơn vị thời gian của sóng âm khi nó truyền qua một môi trường đàn hồi. Tại 20 ° C (68 ° F), vận tốc âm thanh trong không khí là khoảng 343 mét mỗi giây (khoảng 1.235 km / h; 1.125 ft / s; 767 mph; 667 kn)
Vận tốc của âm thanh phụ thuộc vào nhiệt độ, thay đổi vài mét mỗi giây, tùy thuộc vào loại khí nào tồn tại trong môi trường mà sóng âm truyền qua.
Tổng quan về vận tốc âm thanh
Tên gọi: Vận tốc âm thanh hoặc Tốc độ âm thanh Tên gọi trong trong tiếng Anh: Speed of sound Ký hiệu: c
2. Vận tốc âm thanh trong không khí
Như trên đã nói Tại 20 ° C (68 ° F), tốc độ của âm thanh trong không khí là khoảng 343 mét mỗi giây. Để cụ thể hơn ta có bảng vận tốc âm thanh theo hệ mét và hệ hàng hải dưới đây
2.1 Vận tốc âm thanh tính theo hệ mét (m)
- Vận tốc âm thanh = 1,234.8 km/h
- Vận tốc âm thanh = 1.2348 km/s
- Vận tốc âm thanh = 0.343 m/h
- Vận tốc âm thanh = 343 m/s
- Vận tốc âm thanh = 343,000 mm/s
- Vận tốc âm thanh = 343,000,000 µm/s
2.2 Vận tốc âm thanh theo hệ đo lường hàng hải và hệ Anh/Mỹ
- Vận tốc âm thanh = 0.231 mph
- Vận tốc âm thanh =767.269 mps
- Vận tốc âm thanh = 1,125.328 ft/h
- Vận tốc âm thanh = 4,051,181.1 ft/s
- Vận tốc âm thanh = 666,739 knot
3. Vận tốc âm thanh thay đổi theo môi trường
Theo đo đạc của các nhà nghiên cứu thì âm thanh truyền đi với tốc độ 343 m / s trong không khí, di chuyển với tốc độ 1.481 m / s trong nước ( vận tốc nhanh gấp gần 4,3 lần so với trong không khí) và di chuyển với tốc độ = 5.120 m / s trong sắt (tốc độ này nhanh gấp 15 lần so với trong không khí). Trong một vật liệu đặc biệt như kim cương, âm thanh truyền đi với tốc độ cực nhanh 12.000 mét mỗi giây (12 km/s hay 39.000 ft / giây) – nhanh hơn 35 lần so với vận tốc trong không khí.
Tốc độ truyền của âm thanh liên quan mật thiết với tính chất của môi trường mà nó truyền qua, nó tỷ lệ thuận với mô đun đàn hồi môi trường trung gian và tỷ lệ nghịch với tỷ khối môi trường trung gian. Chất rắn cùng với chất lỏng có tỷ khối cao hơn không khí,, nếu suy luận theo theo yếu tố này thì tốc độ truyền âm trong môi trường trên phải chậm hơn trong không khí, nhưng do yếu tố mô đun đàn hồi của chất rắn và chất lỏng đã ảnh hưởng và làm tốc độ âm thanh ở 2 môi trường này trở lên cực nhanh.
Trong quá trình âm thanh được truyền đi, phân tử trong môi trường trung gian lần lượt dao động qua lại vị trí cân bằng, nếu có phân tử nào tự ý tách ra khỏi thì phân tử xung quanh sẽ kéo nó lại vị trí cân bằng đó.
4. Sự khác biệt giữa vận tốc âm thanh và vận tốc ánh sáng
Âm thanh không truyền đi được trong chân không trong khi ánh sáng có thể di chuyển dễ dàng trong môi trường này. Ví dụ các phi hành gia có thể nhìn thấy nhau trên mặt trăng (thông qua ánh sáng) nhưng họ không thể nói chuyện với nhau vì bầu khí quyển của mặt trăng là chân không.
Tốc độ mà ánh sáng truyền trong chân không là tốc độ cao nhất mà photon có được. Tốc độ của âm thanh không như vậy – Tốc độ âm thanh liên quan đến mô đun đàn hồi của môi trường và tính chất môi trường đó.
Tốc độ âm thanh luôn thấp hơn tốc độ ánh sáng khi được so sánh trong cùng môi trường chân không với điều kiện và nhiệt độ như nhau.
Ánh sáng là sóng điện từ ngang, trong khi đó âm thanh là sóng cơ học dọc.
5. Tốc độ siêu thanh
Tốc độ siêu thanh là tốc độ chuyển động lớn hơn tốc độ âm thanh trong cùng môi trường. Tại không khí ở điều kiện thường, tốc độ lớn hơn 343 m/s hay 1235 km/h là tốc độ siêu thanh.
Tốc độ lớn hơn Mach 5 gọi là cực siêu thanh hay là 343m/s x 5 lần. Các hiện tượng liên quan đến vật thể có chuyển động tốc độ siêu thanh được mô tả và gọi là các hiện tượng siêu thanh. Đôi khi thuật ngữ siêu âm được sử dụng với những trường hợp siêu thanh này, tuy nhiên từ siêu âm chỉ được sử dụng khi hiện tượng âm thanh có tần số cao hơn ngưỡng nghe bằng tai người (trên 20khz).
Hy vọng qua bài viết bạn đã biết thêm được thông tin về vận tốc âm thanh trong bài viết này. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hãy để lại thông tin dưới bình luận nhé! Cảm ơn đã theo dõi bài viết.
Xem thêm: Vận tốc ánh sáng – những điều thú vị về vận tốc ánh sáng
