Brzina zvuka

Brzina zvuka je brzina kojom se širi zvučni val u nekom mediju (sredstvu). Zvuku je potrebno neko vrijeme da prijeđe stanovitu daljinu. U to se možemo uvjeriti ako na nekoj daljini promatramo čovjeka koji cijepa drva. Opazit ćemo da je čovjek već gotovo drugi put podigao sjekiru i tek onda čujemo udarac. Mjerenja su pokazala da brzina zvuka u zraku raste s temperaturom i vlagom, a da je neovisna o tlaku i frekvenciji. Znači da se dugi i kratki valovi rasprostiru istom brzinom. Brzina zvuka je različita kroz različita tijela. Zvuk se širi brže kroz tekućine nego kroz zrak, a još brže u krutim tijelima. Općenito je brzina zvuka veća što je veća gustoća sredstva u kojem se on širi.^[1]

Kod krutih medija ovisi o elastičnosti dok kod plinova ovisi o izentropskom (adijabatskom) koeficijentu plina te o njegovoj temperaturi, dok ne ovisi o gustoći i tlaku plina. Brzina valova ovisi o mediju kroz koje se valovi šire pa je na primjer brzina mehaničkih valova u čvrstom tijelu:^[2]

${\displaystyle v={\sqrt {\frac {E}{\rho }}}}$

a u plinu:

${\displaystyle v={\sqrt {\frac {\chi \cdot p}{\rho }}}}$

gdje je: E - modul elastičnosti, ρ - gustoća tijela ili plina, ϰ - adijabatski koeficijent plina, p - tlak plina.

Brzina zvuka u zraku temperature 20 °C iznosi 343 m/s (1 235 km/h na 0 metara nadmorske visine). Kako za pojedini plin brzina zvuka ovisi isključivo o njegovoj temperaturi, tako se kod zrakoplova prilikom povećanja visine leta brzina zvuka smanjuje zbog smanjenja temperature zraka s visinom.

1. ↑ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
2. ↑ zvuk. Hrvatska enciklopedija. Leksikografski zavod Miroslav Krleža. 2016.