Garso greitis atstumas kurį per laiko vienetą įveikia garso banga sklindanti tam tikroje terpėje Garso greitis priklauso

Garso greitis – atstumas, kurį per laiko vienetą įveikia garso banga, sklindanti tam tikroje terpėje. Garso greitis priklauso nuo terpę sudarančių medžiagų struktūros, priemaišų, temperatūros ir slėgio.

Garso greitis 0 °C temperatūros ore, esant 101 325 Pa slėgiui, yra lygus $331,5{\frac {m}{s}}$ . Garso greitį kitokios temperatūros ore galima apskaičiuoti pagal tokią apytikslią formulę:

$c_{\mathrm {oro} }=(331,5+(0,6\cdot \theta ))\ {\frac {m}{s}}\,$

Jūros lygyje garso greitis (ore) priklauso tik nuo temperatūros ( $\theta$ tariama teta), čia matuojama °C.

Garso greitis skysčiuose ir kietuose kūnuose

Garsas sklinda ne tik dujose (ore), bet ir kietuose bei skystuose kūnuose. Garso greitis juose yra daug didesnis negu dujose, nes tarpai tarp molekulių yra mažesni.

Greitis kietuose kūnuose apskaičiuojamas pagal formulę (E – Jungo modulis, ρ – tankis):

$c_{\mathrm {kiet.} }={\sqrt {\frac {E}{\rho }}}$

Greitis skystuose kūnuose apskaičiuojamas pagal formulę (K – , ρ – tankis):

$c_{\mathrm {skyst.} }={\sqrt {\frac {K}{\rho }}}$

Garso greitis dujose

Greitis dujose skaičiuojamas kaip ir skysčiuose (K – , ρ – tankis):

K=\gamma \cdot p

, taigi

c_{\mathrm {duju} }={\sqrt {\gamma \cdot {p \over \rho }}}

Čia:

\gamma

yra (šiluminių talpų santykis

C_{p}/C_{v}

)

p slėgis.

$\rho$ tankis

Idealiosioms dujoms galima parašyti

c_{\mathrm {ideal} }={\sqrt {\gamma \cdot {p \over \rho }}}={\sqrt {\gamma \cdot R\cdot T \over M}}={\sqrt {\gamma \cdot k\cdot T \over m}}

kur

$c_{\mathrm {ideal} }$ garso greitis idealiosiose dujose.
$R$ (=8,3145 J·mol^-1·K^-1) dujų konstanta.
$k$ Bolcmano konstanta
$\gamma$ (7/5 = 1,400 dviatomėms molekulėms, 5/3 = 1,6667 vienatomėms molekulėms).
$T$ absoliutinė temperatūra kelvinais.
$M$ molinė masė (kilogramas į molį). Sauso oro molio masė lygi 0,0289645 kg/mol.
$m$ molekulės masė kilogramais.

Garso greitis įvairiose medžiagose

Garso greitis įvairiose medžiagose:

Terpė	Greitis (m/s)
Skystas helis (4 K)	211
Anglies dioksidas (0 °C)	259
Sausas oras (0 °C)	331
Oras (20 °C)	343
Helis (0 °C)	965
Helis (20 °C)	999
Vandenilis (0 °C)	1 284
Vanduo (25 °C)	1 497
Jūros vanduo (25 °C)	1 530
Vanduo (100 °C)	1 543
Kūno audinys	1 570
Guma (sintetinė)	1 600
Švinas	1 960
Auksas	3 240
Kaulas	3 500
Stiklas	5 100
Plienas	5 940
Granitas	6 000
Aliuminis	6 420

Šaltiniai

Hugh D. Young; Roger A. Freedman. University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley, 2012, 516 p. ISBN 978-0-321-69686-1.
Bill Tillery. Physical Science, McGraw-Hill Education, 2013, 123 p. ISBN 978-0-07-351389-8.
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, Wiley Global Education, 2013. 481 p. ISBN 978-1-118-47381-8.
Jay Newman. Physics of the Life Sciences. Springer, 2008, 271 p. ISBN 978-0-387-77258-5.
Raymond Serway & John Jewett, Principles of Physics: A Calculus-Based Text, Cengage Learning, p. 415, ISBN 0-534-49143-X
Raymond Serway & Chris Vuille, College Physics, Cengage Learning, p. 476, ISBN 0-8400-6848-4
David Dagan Feng (2008), Biomedical Information Technology, Elsevier/Academic Press, p. 12, ISBN 978-0-12-373583-6

Šis straipsnis apie fiziką yra nebaigtas. Jūs galite prisidėti prie Vikipedijos papildydami šį straipsnį.

Vikižodynas

[YoungFreedman2012-1] Hugh D. Young; Roger A. Freedman. University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley, 2012, 516 p. ISBN 978-0-321-69686-1.

[Tillery2013-2] Bill Tillery. Physical Science, McGraw-Hill Education, 2013, 123 p. ISBN 978-0-07-351389-8.

[HallidayResnick2013-3] David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, Wiley Global Education, 2013. 481 p. ISBN 978-1-118-47381-8.

[Newman2008-4] Jay Newman. Physics of the Life Sciences. Springer, 2008, 271 p. ISBN 978-0-387-77258-5.

[SerwayJewett2005-5] Raymond Serway & John Jewett, Principles of Physics: A Calculus-Based Text, Cengage Learning, p. 415, ISBN 0-534-49143-X

[SerwayVuille2011-6] Raymond Serway & Chris Vuille, College Physics, Cengage Learning, p. 476, ISBN 0-8400-6848-4

[Feng2008-7] David Dagan Feng (2008), Biomedical Information Technology, Elsevier/Academic Press, p. 12, ISBN 978-0-12-373583-6