Ljudets hastighet
Ljudets hastighet i ett medium
\[ v = v_0 \cdot \sqrt{\frac{T}{T_0}} \]
där
\(v =\) ljudets hastighet vid temperaturen T (m/s)
\(T =\) temperaturen i (Kelvin)
\( T_0 = 273,15\) grader Kelvin (detsamma som 0 gader i Celsius)
\( v_0 =\) hastigheten vid \( T_0 \) (m/s)
Ljudets hastighet i luft
Specifikt för luft får vi ljudets hastighet med utgångspunkt från formeln ovan
\[ v = 331,4 \cdot \sqrt{\frac{T}{273}} \]
där
T = aktuell temperatur i grader Kelvin
Ljud är en longitudinell vågrörelse som uppstår när en yta svänger eller vibrerar. Ljudvågor fortplantas i gaser, vätskor eller fasta ämnen, och består av frekvenser, alltså longitudinella tryck- och täthetsvariationer som kan uppfattas med hörseln.
Vid rumstemperatur fortplantas ljud i luft med hastigheten ca 340 m/s, vid lägre temperatur långsammare, och vid högre temperatur fortare. Hastigheten är beroende av molekylernas vikt på så sätt att lättare molekyler har en högre genomsnittshastighet vid given temperatur. Hos exempelvis vätgas är ljudhastigheten över 1000 m/s vid rumstemperatur. I vatten är ljudhastigheten ca 4 gånger hastigheten i luft, och hos fasta ämnen kan hastigheten uppgå till flera 1000 m/s.
Ljudets hastighet i ett medium
Ljudets hastighet varierar med temperaturen enligt nedanstående formel.
\[ v = v_0 \cdot \sqrt{ \frac{T}{T_0} } \]
där
\(v =\) ljudets hastighet vid temperaturen T (m/s)
\(T =\) temperaturen i (Kelvin)
\( T_0 = 273,15\) grader Kelvin (detsamma som 0 gader i Celsius)
\( v_0 =\) hastigheten vid \( T_0 \) (m/s)
Vi ser att ljudhastigheten ökar med stigande temperatur.
Ljudets hastighet i luft
Specifikt för luft får vi ljudets hastighet med utgångspunkt från formeln ovan
\[ v = 331,4 \cdot \sqrt{\frac{T}{273}} \]
T = aktuell temperatur i grader Kelvin