Что быстрее звуковые и световые волны: Что быстрее, свет или звук? - Классный журнал - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

«Может ли скорость звука быть больше скорости света?» — Яндекс Кью

О сообществе

100 вопросов учёному

2021 год объявлен Годом науки и технологий. В этом сообществе вы можете задавать ученым вопросы, которые вас давно интересовали, а они постараются на них просто и интересно ответить.

“Звуковые удары” света впервые сняли на видео // Смотрим

Профиль

Эксперименты со светом 23 января 2017, 18:14

Иллюстрация Jinyang Liang, Lihong V. Wang.

Исследователи разработали систему, способную фиксировать “звуковые удары” света. Новая методика однажды пригодится в изучении сетей нейронов, чтобы понять, как работает наш мозг.

Самолёты, летающие на сверхзвуковых скоростях, создают конусообразную звуковую ударную волну. Примерно таким же образом импульсы света могут оставлять позади себя конусообразные “следы”. И недавно учёные впервые сняли на видео подобное явление с помощью высокоскоростной камеры.

По мнению специалистов, новая технология, которая использовалась для этого открытия, в один прекрасный день может позволить учёным увидеть возбуждение (активацию) нейронов и таким образом получить изображение активности в головном мозге в режиме реального времени.

Но вернёмся к наблюдаемому явлению. Если объект движется сквозь воздух, то он разгоняет его перед собой, создавая так называемые волны давления, которые движутся со скоростью звука во всех направлениях.

Если же объект движется со скоростью, равной или большей скорости звука, то он обгоняет эти волны давления. В результате волны давления от этих скоростных объектов накапливают поверх друг друга и создают ударные волны. Последние при прохождении рядом с человеком порождают звуковые удары, которые похожи на раскаты грома.

Как мы уже сказали, звуковая ударная волна имеет форму конуса – этот регион, известный под названием “конус Маха”, простирается в основном в задней части движущихся сверхзвуковых объектов.

Предыдущие исследования физиков показали, что свет может создавать конические следы, похожие на звуковые волны. Теперь же учёным впервые удалось снять эти неуловимые “фотонные конусы Маха”.

Свет движется со скоростью примерно 300 тысяч километров в секунду при перемещении сквозь вакуум. Согласно теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее скорости света в вакууме.

Тем не менее, свет может двигаться чуть медленнее, чем на максимальной скорости. (Например, свет перемещается через стекло со скоростью около 60 процентов от своего максимума). Кроме того, более ранние эксперименты показали, что в определённых условиях можно снизить скорость света более чем в миллион раз.

Тот факт, что свет может двигаться через один материал быстрее, чем сквозь другой, помог учёным создать фотонные конусы Маха. Сначала ведущий автор исследования оптический инженер Цзиньян Лян (Jinyang Liang) и его коллеги из Университета Вашингтона в Сент-Луисе создали узкий туннель и наполнили его туманом, образованным сухим льдом. Этот проход был зажат между пластинами из смеси резины и порошка оксида алюминия.

После этого исследователи отправляли импульсы зелёного лазерного света (каждый длился около семи пикосекунд, триллионных долей секунды) по туннелю. Эти импульсы рассеивались на частичках сухого льда внутри туннеля, создавая световые волны, которые могли входить в окружающие пластины.

При этом зелёный свет, использованный учёными, путешествовал внутри туннеля быстрее, чем он это делал в пластинах. В итоге по мере того как лазерный импульс проходил по туннелю, он формировал в пластинах конус более медленных пересекающихся световых волн.

С целью заснять на видео это неуловимое явление рассеяния света, учёные разработали электронно-оптический хроноскоп, который способен захватывать изображения со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду на одной экспозиции.

Новая камера позволила получить три различных “взгляда” на изучаемое явление. Во-первых, было получено прямое изображение сцены, а также была записана временная информация о событии, таким образом чтобы учёные смогли восстановить картину произошедшего по кадрам.

По сути, они “поместили различные штрих-коды на каждое отдельное изображение, так что, даже если бы кадры во время сбора данных смешали бы в кучу, в них можно было бы разобраться”, говорит Лян.

Сегодня существуют и другие системы визуализации, которые могут фиксировать сверхбыстрые события. Но этим системам, как правило, нужно записывать сотни или даже тысячи “кадров” изучаемого явления до того, как удастся увидеть его.

Новая же система может записать сверхбыстрые события в ходе всего одного подхода. Соответственно, система поможет в фиксировании сложных непредсказуемых событий, которые могут и не повториться точно таким же образом дважды (как в случае с конусом Маха).

Исследователи считают, что их новый метод может оказаться полезным при фиксировании сверхбыстрых событий в сложных биомедицинских контекстах – живые тканях или при перемещении крови. “Мы надеемся, что сможем использовать разработанную систему для изучения нейронный сетей, чтобы понять, как работает мозг”, — заключает Лян.

Исследование и описание первого в мире видео световых ударных волн опубликовано в научном издании Science Advances.

Добавим, что ранее учёные также смогли впервые запечатлеть на камеру “выстрел” лазерного луча.

новости

Весь эфир

А.

ЭЙНШТЕЙН, Л. ИНФЕЛЬД. ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИКИ А. ЭЙНШТЕЙН, Л. ИНФЕЛЬД. ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИКИ

Принцип относительности Галилея справедлив для механических явлений. Во всех инерциальных системах, движущихся относительно друг друга, применимы одни и те же законы механики. Справедлив ли этот принцип и для немеханических явлений, особенно тех, для которых понятия поля оказались столь важными? Все проблемы, которые сконцентрированы вокруг этого вопроса, сразу же приводят нас к исходной точке теории относительности.

Мы помним, что скорость света в вакууме или, другими словами, в эфире равна 300 000 километров в секунду и что свет — это электромагнитные волны, распространяющиеся в эфире. Электромагнитное поле несет энергию, которая, будучи излучена однажды из своего источника, ведет независимое существование. Пока мы будем по-прежнему считать, что эфир есть среда, в которой распространяются электромагнитные, а стало быть, и световые волны, хотя мы и знаем хорошо, как много трудностей связано с его механической структурой.

Представим себе, что мы сидим в закрытой комнате, настолько изолированной от внешнего мира, что воздух не может ни войти, ни удалиться из нее. Если мы тихо сидим и разговариваем, то мы, с физической точки зрения, создаем звуковые волны, которые распространяются в воздухе от их покоящегося источника со скоростью звука. Если бы между ртом и ухом не было воздуха или другой вещественной среды, то мы не могли бы обнаружить звук. Опыт показал, что скорость звука в воздухе одинакова во всех направлениях, если нет ветра, и воздух находится в покое относительно выбранной системы координат.

Вообразим теперь, что наша комната движется прямолинейно и равномерно в пространстве. Человек снаружи видит сквозь стеклянные стены движущейся комнаты (или поезда, если вы предпочитаете) все, что происходит внутри. Из измерений внутреннего наблюдателя он может найти скорость звука относительно его системы координат, связанной со средой, по отношению к которой движется комната. Здесь опять возникает старая, много раз обсуждавшаяся проблема определения скорости в одной системе координат, если она уже известна в другой системе.

Наблюдатель в комнате заявляет: скорость звука для меня одинакова во всех направлениях.

Внешний наблюдатель заявляет: скорость звука, распространяющегося в движущейся комнате, определенная в моей системе координат, не одинакова во всех направлениях. Она больше, чем установленная скорость звука, в направлении движения комнаты и меньше в противоположном направлении.

Эти заключения вытекают из классического преобразования и могут быть доказаны экспериментально. Комната увлекает находящуюся в ней материальную среду, воздух, в котором распространяются звуковые волны, и поэтому скорости звука будут различны для внешнего и внутреннего наблюдателя.

Рассматривая звук как волну, распространяющуюся в материальной среде, можно сделать некоторые дальнейшие выводы. Если мы не желаем слышать говорящего, мы можем поступить следующим, хотя и не наипростейшим путем, а именно: бежать со скоростью, большей, чем скорость звука относительно воздуха, который окружает оратора. Тогда произведенные звуковые волны никогда не будут в состоянии достичь наших ушей. С другой стороны, если мы пропустили важное слово, которое никогда не будет повторено, мы должны бежать со скоростью большей, чем скорость звука, чтобы настичь ушедшую волну и поймать давно произнесенное слово. Ни в одном из этих примеров нет ничего иррационального, за исключением того, что в обоих случаях мы должны будем бежать со скоростью около четырехсот метров в секунду, но мы вполне можем представить себе, что дальнейшее развитие техники сделает такие скорости возможными. Пуля, выпущенная из ружья, действительно движется со скоростью, большей, чем скорость звука, и человек, помещенный внутри такой пули, никогда не услышал бы звук выстрела.

Все эти примеры — чисто механического характера, и мы можем теперь сформулировать важнейшие вопросы: можно ли все только что сказанное о звуковой волне повторить применительно к световой волне? Можно ли принцип относительности Галилея и классические преобразования применить наряду с механическими также и к оптическим и электрическим явлениям? Было бы рискованно ответить на эти вопросы простым «да» или «нет», не вникая в их смысл более глубоко.

В случае звуковой волны в комнате, движущейся относительно внешнего наблюдателя прямолинейно и равномерно, очень существенны для наших выводов следующие обстоятельства.

Движущаяся комната увлекает воздух, в котором распространяются звуковые волны.

Скорости, наблюдаемые в обеих системах координат, движущихся друг относительно друга прямолинейно и равномерно, связаны классическим преобразованием.

Соответствующая проблема для света должна формулироваться несколько иначе. Наблюдатели в комнате больше не разговаривают, а посылают во всех направлениях световые сигналы или световые волны. Предположим, далее, что источники, излучающие световые сигналы, неизменно пребывают в комнате. Световые волны распространяются в эфире подобно тому, как звуковые распространяются в воздухе.

Увлекается ли эфир комнатой, как увлекался ранее воздух? Так как механической модели эфира у нас нет, ответить на этот вопрос чрезвычайно трудно. Если комната закрыта, то воздух внутри нее вынужден двигаться вместе с ней. Очевидно, нет никакого смысла те же рассуждения относить к эфиру, так как в него погружена вся материя и он проникает повсюду. Для эфира нет закрытых дверей. «Движущаяся комната» теперь означает лишь движущуюся систему координат, с которой жестко связан источник света. Однако мы вполне можем представить себе, что движение комнаты вместе со световым источником увлекает с собой эфир подобно тому, как увлекались в закрытой комнате звуковой источник и воздух.

Но точно так же мы можем представить себе и обратное: комната продвигается сквозь эфир, как корабль продвигается по абсолютно гладкому морю, не увлекая какие-либо части среды, а продвигаясь сквозь нее. В первой нашей картине комната, двигаясь вместе со световым источником, увлекает эфир. В таком случае возможна аналогия со звуковой волной, и можно сделать совершенно такие же выводы. Во второй картине комната, двигаясь вместе со световым источником, не увлекает эфира. В этом случае аналогия со звуковой волной невозможна, и выводы, сделанные для звуковой волны, для световой волны не годятся. Это — две крайние возможности.

Мы могли бы еще представить себе более сложную возможность, когда эфир лишь частично увлекается движением комнаты и источника света. Но нет никаких оснований обсуждать более сложные предположения, прежде чем не выяснено, какой из двух более простых крайних случаев подтверждает опыт.

Мы начнем с первой картины и соответственно этому временно предположим, что эфир увлекается движением комнаты и жестко связанного с ней источника света. Если мы уверены в справедливости принципа преобразования для скоростей звуковых волн, то теперь мы можем применить наши выводы также и к световым волнам. Нет никаких оснований сомневаться в простом механическом законе преобразования, который устанавливает лишь, что скорости в известных случаях должны складываться, а в других вычитаться. Поэтому сейчас мы допустим и увлечение эфира движением комнаты и светового источника, и классическое преобразование.

Если я включаю свет, источник которого жестко связан с моей комнатой, то скорость светового сигнала, как это экспериментально доказано, равна 300 000 километров в секунду. Но внешний наблюдатель заметит движение комнаты, а следовательно, и движение источника света, и так как эфир увлекается, он должен будет сделать вывод: скорость света во внешней системе координат различна в различных направлениях. Она больше, чем установленная скорость света, в направлении движения комнаты и меньше в противоположном направлении. Наш вывод таков: если эфир увлекается движением комнаты и источника света и если механические законы справедливы, то скорость света должна зависеть от скорости источника света. Свет, попадающий нам в глаза от движущегося источника, имел бы большую скорость, если бы источник приближался к нам, и меньшую, если бы он удалялся от нас.

Если бы мы обладали скоростью, большей, чем скорость света, то мы могли бы убежать от светового сигнала. Настигая световые волны, посланные прежде, мы могли бы видеть события прошлого. Мы поймали бы их в порядке, обратном тому, в котором они были посланы, и цепь событий на Земле казалась бы нам подобной фильму, который смотрят в обратном порядке, начиная со счастливого конца. Все эти выводы следуют из предположения, что движение системы координат увлекает эфир и что справедливы механические законы преобразования. Если это так, то между светом и звуком имеется полная аналогия.

Но нет никаких оснований утверждать, что эти выводы верны. Наоборот, они противоречат всем наблюдениям, проделанным с целью их проверки. В истинности такого приговора нет ни малейшего сомнения, хотя он получается с помощью довольно окольных экспериментов вследствие больших технических трудностей, вызванных огромной скоростью света. Скорость света всегда одинакова во всех системах координат, независимо от того, движется ли излучающий источник или нет, и независимо от того, как он движется.

Мы не будем подробно обсуждать многих экспериментов, из которых может быть сделан этот важный вывод. Однако мы можем привести очень простые аргументы, которые если и не доказывают, что скорость света независима от движения источника, то тем не менее делают этот факт убедительным и понятным.

В нашей планетной системе Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца. Мы не знаем о существовании других планетных систем, подобных нашей. Однако существует очень много систем — так называемых двойных звезд,— состоящих из двух звезд, движущихся вокруг точки, называемой их центром тяжести. Наблюдение движения этих двойных звезд обнаруживает, что и для них справедлив закон тяготения Ньютона. Предположим теперь, что скорость света зависит от скорости излучающего тела. Тогда луч света, вышедший от звезды, будет распространяться быстрее или медленнее, соответственно тому, какова была скорость звезды в момент излучения света. В этом случае все движение казалось бы нам чрезвычайно запутанным, и было бы невозможно при отдаленности двойных звезд подтвердить справедливость того же самого закона тяготения, который управляет движениями нашей планетной системы.

Рассмотрим другой опыт, основанный на очень простой идее. Представим себе очень быстро вращающееся колесо. По нашему предположению, эфир увлекается движением и принимает в нем участие. Световая волна, проходя вблизи колеса, имела бы различные скорости, смотря по тому, находится ли колесо в покое или в движении. Скорость света в покоящемся эфире отличалась бы от скорости света в эфире, увлеченном движением колеса, так же как скорость звуковой волны изменяется в спокойные и ветреные дни. Но такое различие не наблюдается! Независимо от того, какой решающий эксперимент мы придумываем, вывод всегда противоречит предположению, что эфир увлекается движением. Таким образом, результат наших исследований, поддержанный более детальными техническими аргументами, таков:

Скорость света не зависит от движения излучающего источника.

Нельзя считать, что движущееся тело увлекает окружающий эфир.

Поэтому мы должны отбросить аналогию между звуковыми и световыми волнами и вернуться ко второй возможности, а именно предположить, что материя движется сквозь эфир, который никакого участия в ее движении не принимает. Это означает, что мы предполагаем наличие эфирного моря, относительно которого все системы координат либо покоятся, либо движутся. Оставим пока вопрос о том, доказал или ниспроверг эксперимент эту теорию. Лучше познакомимся поближе со значением этого нового предположения и с выводами, которые можно из него сделать.

Если мы примем это предположение, то мы должны признать, что существует система координат, покоящаяся относительно эфирного моря. В механике нельзя было выделить ни одну из многих систем координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга. Все такие системы координат были в равной степени «хороши» или «плохи». Если мы имеем две системы координат, движущиеся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, то в механике бессмысленно спрашивать, какая из них движется, а какая покоится. Наблюдать можно только относительное прямолинейное и равномерное движение. Благодаря принципу относительности Галилея мы не можем говорить об абсолютном прямолинейном и равномерном движении. Что имеется в виду, когда утверждается, что существует абсолютное, а не только относительное прямолинейное и равномерное движение? Просто то, что существует одна система координат, в которой некоторые законы природы отличаются от законов во всех других системах. Стало быть, это означает, что каждый наблюдатель может обнаружить, находится ли его система в покое или в движении, путем сравнения законов, справедливых для его системы, с законами, справедливыми в одной-единственной системе, которая обладает абсолютной монополией и служит в качестве образца. Здесь положение дел отличается от утверждения классической механики, в которой абсолютное прямолинейное и равномерное движение совершенно бессмысленно вследствие принципа относительности Галилея.

Какие выводы можно было бы сделать в отношении явлений поля, если предположить движение сквозь эфир? Это означало бы, что существует одна система координат, отличная от всех других, покоящаяся относительно эфирного моря. Совершенно ясно, что некоторые законы природы должны отличаться в этой системе координат, иначе фраза «движение сквозь эфир» была бы бессмысленной. Если принцип относительности Галилея справедлив, то движение сквозь эфир вообще не имеет смысла. Примирить эти две идеи невозможно. Однако если существует одна особая система координат, связанная с эфиром, то имеет определенный смысл говорить об «абсолютном движении» или «абсолютном покое».

Фактически мы не имеем выбора. Мы пытались спасти принцип относительности Галилея, предполагая, что системы увлекают эфир в своем движении, но это привело к противоречию с опытом. Остается единственный выход — отказаться от принципа относительности Галилея и испытать предположение о том, что все тела движутся сквозь спокойное эфирное море.

Следующий шаг состоит в рассмотрении некоторых выводов, противоречащих принципу относительности Галилея и говорящих в пользу движения сквозь эфир; затем эти выводы надо подвергнуть экспериментальной проверке. Такие эксперименты довольно легко вообразить, но очень трудно осуществить. Но так как мы интересуемся здесь только идеями, нам не придется заботиться о технических трудностях.

Вернемся опять к движущейся комнате с двумя наблюдателями: внутри и вне ее. Внешний наблюдатель будет представлять себе основную систему координат, связанную с эфирным морем. Это — особая система координат, в которой скорость света всегда одинакова по величине. Скорость распространения света, испускаемого любыми источниками, всегда одинакова, независимо от того, движутся ли они или находятся в покое. Комната и наблюдатель движутся сквозь эфир. Представим себе, что свет в центре комнаты то вспыхивает, то гаснет, и, кроме того, вообразим, что стены комнаты прозрачны, так что скорость света могут измерить оба наблюдателя, и внешний, и внутренний. Если мы спросим обоих наблюдателей, какие результаты они ожидают получить, то их ответы, примерно, были бы таковы.

Внешний наблюдатель. Моя система координат связана с эфирным морем. Скорость света в моей системе постоянна. Мне не нужно обращать внимание на то, движутся ли источники света или другие тела или нет, потому что они никогда не увлекают с собой эфирного моря. Моя система координат отличается от всех других, и скорость света в этой системе должна быть постоянной, независимо от направления светового луча или движения его источника.

Внутренний наблюдатель. Моя комната движется сквозь эфирное море. Передняя стена комнаты удаляется от света, а задняя приближается к нему. Если бы комната двигалась по отношению к эфирному морю со скоростью света, то излученный из центра комнаты свет никогда не достиг бы стенки, убегающей от него. Если бы комната двигалась со скоростью, меньшей, чем скорость света, то волна, посланная из центра комнаты, достигла бы одной из стен раньше, чем другой. Стены, движущейся навстречу световой волне, последняя достигла бы раньше, чем стены, удаляющейся от нее. Потому, хотя источник света и жестко связан с моей системой координат, скорость света не будет одинаковой во всех направлениях. Скорость будет меньше в направлении движения относительно эфирного моря, так как стена убегает, и больше — в противоположном направлении, так как стена движется навстречу световой волне, как бы стремясь скорее ее встретить.

Таким образом, только в одной системе координат, связанной с эфирным морем, скорость света была бы одинаковой во всех направлениях. В другой системе, движущейся относительно эфирного моря, она зависела бы от направления, в котором производится измерение.

Только что рассмотренный решающий эксперимент позволяет нам проверить теорию, допускающую движение сквозь эфирное море. Природа, действительно, предоставила в наше распоряжение систему, движущуюся с достаточно большой скоростью — Землю, в ее годовом движении вокруг Солнца.

Если наше предположение правильно, то скорость света в направлении движения Земли отличалась бы от скорости света в противоположном направлении. Можно подсчитать получающиеся разности скоростей и придумать соответствующую экспериментальную проверку. Так как из теории следует, что здесь имеют место лишь небольшие разности времен, то необходимо придумать очень остроумную установку. Это было сделано в знаменитом опыте Майкельсона— Морли. Результатом его был смертный приговор теории покоящегося эфирного моря, сквозь который движется вся материя. Никакой зависимости скорости света от направления обнаружено не было. Но если исходить из теории эфирного моря, то не только скорость света, но и другие явления поля показали бы зависимость от направления в движущейся системе координат. Все опыты дали такой же отрицательный результат, как и опыт Майкельсона — Морли; никакой зависимости от направления движения Земли не было обнаружено.

Положение становилось все более серьезным. Были проверены два предположения. Первое, — что движущиеся тела увлекают эфир. Тот факт, что скорость света не зависит от движения источника, противоречит этому предположению. Второе,— что существует одна особая система координат и что движущиеся тела не увлекают эфир, а проходят сквозь постоянно покоящееся эфирное море. Если это так, то принцип относительности Галилея несправедлив, и скорость света не может быть одинаковой в любой системе координат. И снова мы находимся в противоречии с опытом.

Были придуманы и более искусственные теории, предполагающие, что действительная правда лежит где-то между двумя предельными случаями, а именно, теории, исходящие из того, что эфир увлекается движущимися телами только частично. Но все они оказались несостоятельными! Всякая попытка объяснить электромагнитные явления в движущихся системах координат с помощью движения эфира, движения сквозь эфир, или с помощью обоих этих движений, оказывалась неудачной.

Так возникло одно из наиболее драматических положений в истории науки. Все предположения относительно поведения эфира ни к чему не приводили! Приговор эксперимента всегда был отрицательным. Оглядываясь на развитие физики, мы видим, что вскоре после своего рождения эфир стал «выродком» в семье физических субстанций. Во-первых, построение простой механической модели эфира оказалось невозможным и было отброшено. Этим в значительной степени был вызван крах механистической точки зрения. Во-вторых, мы должны были потерять надежду на то, что благодаря существованию эфирного моря будет выделена одна система координат, что позволило бы нам опознать не только относительное, но и абсолютное движение. Это было бы единственным, если не считать переноса волн, способом наблюдения и подтверждения существования эфира. Все наши попытки сделать эфир реальным провалились. Он не обнаружил ни своего механического строения, ни абсолютного движения. От всех свойств эфира не осталось ничего, кроме того свойства, из-за которого его и придумали, а именно, кроме способности передавать электромагнитные волны. Все попытки открыть свойства эфира привели к трудностям и противоречиям. После стольких неудач наступает момент, когда следует совершенно забыть об эфире и постараться никогда больше не упоминать о нем. Мы будем говорить: наше пространство обладает физическим свойством передавать волны и тем самым совсем избежим употребления слова, от которого решили отказаться.

Однако выбрасывание слова из нашего словаря не является, конечно, исцеляющим средством. Наши бедствия в самом деле слишком глубоки, чтобы их можно было разрешить таким путем!

Соберем теперь вместе те факты, которые достаточно проверены опытом, не заботясь больше о проблеме эфира.

1. Скорость света в пустом пространстве всегда постоянна, независимо от движения источника или приемника света.

2. В двух системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, все законы природы строго одинаковы, и нет никакого средства обнаружить абсолютное прямолинейное и равномерное движение.

Существует много экспериментов, подтверждающих оба эти положения, и нет ни одного, который бы противоречил какому-либо из них. Первое положение выражает постоянство скорости света, второе обобщает принцип относительности Галилея, сформулированный для механических явлений, на все происходящее в природе.

В механике мы видели, что если скорость материальной точки относительно одной системы координат такая-то, то она будет иной в другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой. Это вытекает из простых принципов механического преобразования. Они непосредственно даны нашей интуицией (человек, движущийся относительно корабля и берега), и, очевидно, здесь нет никакой ошибки! Но этот закон преобразования находится в противоречии с постоянством скорости света. Другими словами, мы прибавляем третий принцип.

3. Координаты и скорости преобразовываются от одной инерциальной системы к другой согласно классическому преобразованию.

Противоречие очевидно. Мы не можем объединить три указанных выше принципа.

Классическое преобразование кажется слишком очевидным и простым, чтобы попытаться изменить его. Мы уже пытались изменить первые два принципа и пришли к несогласию с экспериментом. Все теории движения эфира требовали изменения первых двух принципов. Но это не приносило никакой пользы. Еще раз мы убеждаемся в серьезности наших трудностей. Необходим новый путь. Это путь признания первого и второго положения исходными и, хотя это и кажется странным,— отказа от третьего положения. Новый путь начинается с анализа наиболее фундаментальных и простых понятий. Мы покажем, как этот анализ вынуждает нас изменить наши старые взгляды и устраняет все наши трудности.

Используются технологии uCoz

электромагнетизм – Почему свет, который движется быстрее звука, не производит звуковой удар?

Спросил 7 лет, 6 месяцев назад

Изменено 7 лет, 6 месяцев назад

Просмотрено 19 тысяч раз

$\begingroup$

Я знаю, что когда объект превышает скорость звука ($340$ м/с), возникает звуковой удар.

Свет, который движется со скоростью $300 000 000$ м/с, что намного превышает скорость звука, но не производит звукового удара, верно?

Почему?

электромагнетизм
скорость света
акустика

$\endgroup$

$\begingroup$

Звуковой удар возникает, когда макроскопический объект (скажем, примерно: больше, чем среднее расстояние между молекулами воздуха, $\приблизительно 3\,\mathrm{нм}$) движется так быстро, что воздух не успевает со своего пути» обычным образом (линейно реагируя ¹ на повышение давления, создающее нормальную звуковую волну, которая довольно быстро рассеивается, более или менее равномерно во всех направлениях). Вместо этого воздух должен создать острую ударную волну, которая является двухмерной и, следовательно, может быть слышна гораздо дальше.

Теперь, с маленькими частицами, такими как свет, эта проблема не возникает, потому что воздух не нуждается в , чтобы убраться с дороги: по крайней мере, видимые фотоны вообще мало взаимодействуют с воздухом , поэтому они просто «пролетают мимо». Когда происходит взаимодействие, это в значительной степени означает, что фотон сталкивается только с одной молекулой воздуха. Это придает ему легкий «стук», но ничего драматичного. И, в частности, это не происходит одновременно по всему фронту, так что нет причин для нарастания ударной волны.

¹ _{Другой способ взглянуть на это, если вы рассматриваете газ на молекулярном уровне. Молекулы имеют сильное тепловое движение — средняя скорость того же порядка, что и скорость звука. На этом микроскопическом уровне распространение звука представляет собой «цепочку посредников»: одна молекула становится на 90 037 немного 90 038 быстрее или медленнее, чем обычно. Эта дополнительная информация об импульсе переносится не столько движением звуковой волны, сколько случайными тепловыми движениями – «гладким» образом. Поэтому медленно движущийся объект или достаточно маленький объект (например, альфа-частица) вызывает только нормальные звуковые волны. Но это так не работает, если в 9 ударить по воздуху по всему фронту. 0037 быстрее , чем скорость звука: в этом случае поступательный импульс, который вы сообщаете, больше, чем обычное тепловое движение, и вы получаете сверхзвуковое поведение.}

$\endgroup$

$\begingroup$

Я знаю, что когда объект превышает скорость звука [340 м/с] a производится азвуковой бум. Свет, который распространяется со скоростью 300000000 м/с [много больше, чем скорость звука] не производит звуковой удар, верно? Почему?

Ответ уже содержится в вашем собственном вопросе: только потому, что свет не объект .

Звук ” представляет собой вибрацию, которая распространяется как обычно слышимая механическая волна давления и смещения в такой среде, как воздух или вода “, и должна распространяться за счет сжатия частиц (атомов/молекул). Звуковой удар — это, как вы правильно сказали, звук, производимый сжатием молекул воздуха объектом , и также распространяющийся по воздуху. В этой анимации представлено:

.. источник звука , движущийся со скоростью, в 1,4 раза превышающей скорость звука (Махов 1.4). Поскольку источник движется быстрее, чем создаваемые им звуковые волны, он опережает распространяющийся волновой фронт. Источник звука пройдет неподвижным наблюдателем до того, как наблюдатель услышит звук, который он создает.

ударная волна на краю

Свет – это электромагнитная волна, которая распространяется также в вакууме, изменяя электрические и магнитные поля. Эти поля недостаточно взаимодействуют с воздухом, чтобы сжимать его и издавать звуки.

$\endgroup$

$\begingroup$

Есть много различий между световыми и звуковыми волнами, отмеченными в других ответах, например, невозможность для любого объекта с ненулевой массой покоя достичь скорости света.

Однако есть одно сходство, которое, я думаю, еще не замечено, а именно следующее: звуковая волна, распространяющаяся со скоростью звука, не создает звукового удара !

Это потому, что звуковая волна, как и световая волна в электромагнитном поле, представляет собой просто распространение фиксированного количества энергии. Нет ничего, что «добавляло бы» звуковую или световую волну по мере ее распространения.

Напротив, самолет, летящий со скоростью звука, постоянно добавляет энергию к распространяющейся волне через тормозные механизмы. Эта энергия не может распространяться быстрее, чем объект, добавляющий энергию акустическому полю, в результате чего вы получаете сгущение большого количества акустической энергии в узком волновом фронте. Объект не отстает от волнового фронта, непрерывно добавляя энергию. Если фронт волны может обогнать объект, энергия распространяется по большому объему.

Точно то же самое происходит в феномене черенковского излучения, где частица постоянно добавляется к электромагнитному полю, но наличие диэлектрической материи означает, что возмущение распространяется со скоростью менее $c$, поэтому мы имеем ту же ситуацию с телом ” не отставая» от волнового фронта и постоянно добавляя к последнему энергию. Черенковское излучение действительно есть электромагнитный аналог звукового удара.

$\endgroup$

$\begingroup$

Сравнивая световые и звуковые волны таким образом, мы должны учитывать то, что колеблется .

В звуковой волне молекулы воздуха колеблются.
В световой волне колеблется сила и направление электромагнитного поля. Это не оказывает никакого воздействия на молекулы воздуха (на самом деле оказывает, но эта сила настолько мала, а частоты настолько высоки, что силы может и не быть).

Чтобы произошел звуковой удар, объект должен двигаться в воздухе быстрее, чем может распространяться волна положения молекул воздуха, поэтому передний край волны образуется позади объекта, движущегося со скоростью звука, с очень высокая интенсивность.

Несмотря на то, что свет движется в миллион раз быстрее звука, его влияние на движение молекул воздуха практически равно нулю.

$\endgroup$

звук быстрее всего распространяется в воздухе или воде

Этому есть две причины: Эталонные интенсивности. Таким образом, высокая плотность воды частично компенсирует ее крайнюю несжимаемость, а звук распространяется со скоростью 1493 м/с, что примерно в четыре раза быстрее, чем по воздуху. В более плотных средах звук распространяется с большей скоростью. лед. средний . В твердых телах молекулы расположены очень близко друг к другу, чем в любых других состояниях. Вода плотнее воздуха, поэтому для создания волны требуется больше энергии, но как только волна возникла, она будет двигаться быстрее, чем в воздухе. Скорость звука в морской воде представляет особый интерес для всех, кто пытается использовать гидролокатор или другие методы подводной разведки. Рекламное объявление . Ответ (1 из 68): Оказывается, скорость звука обычно выше в более плотных средах. Звуковые волны быстрее всего распространяются через твердый материал. Звук быстрее всего распространяется через твердые тела, медленнее через жидкости и медленнее всего через газы. Встаньте в нескольких футах от друга и поговорите друг с другом нормальным (не кричащим) голосом. В воде они путешествуют быстрее. Звук распространяется быстрее в воде или стали? Алюминий. водяной пар. Водяной пар в воздухе также увеличивает скорость звука, потому что молекулы воды легче молекул кислорода и азота. ; Продольные механические волны, лежащие в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц, называются слышимыми или звуковыми волнами. На самом деле звуковые волны распространяются по стали в 17 раз быстрее, чем по воздуху. Газы, жидкости и твердые тела бывают трех разных типов. Алмаз. Следовательно, звук распространяется быстрее всего через сталь. Насколько быстрее звук распространяется в воде по сравнению с воздухом? Воздух имеет показатель преломления 1,0003 длины волны. Присоединился. 11 января 2009 г.. Скорость звука в воде составляет около 3170 миль в час, а скорость звука в воздухе — всего около 740 миль в час. Звук распространяется со скоростью 5000 метров в секунду через железо или сталь. Это больше, чем . ничего из вышеперечисленного его частоты. Насколько быстро движется скорость или скорость звука, зависит от типа материи, через которую он движется. Если вам интересно, как быстро звук распространяется через различные среды, вот несколько различных материалов и то, как быстро звук проходит через них: Резина — 60 м/с. Скорость звука в воде составляет 1500 метров в секунду. Звук в воде распространяется примерно в 5 раз быстрее, чем в воздухе. Эталонные значения интенсивности, используемые для расчета уровней звука в дБ, различаются в воде и воздухе. Воздух при 104 градусах — 355 м/с. Поскольку частицы в воде расположены значительно ближе друг к другу, они могут передавать энергию вибрации гораздо быстрее, чем в воздухе, а звуковая волна распространяется более чем в четыре раза быстрее, чем в воздухе. Свинец — 1210 м/с. Скорость звука в воздухе при типичных условиях составляет около 343 метров в секунду, а скорость звука в воде — около 1480 метров в секунду. В воздухе звук распространяется гораздо медленнее, около 340 метров в секунду, всего 3 футбольных поля в секунду. 0. Это, несомненно, смехотворно, но также имеет смысл. Мы знаем, что звук распространяется быстрее в твердых телах и во много раз меньше в газах (воздухе). Поэтому, когда дверь закрыта, звуковые волны, ударяясь о дверь, движутся внутри двери очень быстро ( твердая среда), но затем снова подвергается путешествию по воздуху (газу), прежде чем достичь нашего уха, который . Например, звуковые волны распространяются в морской воде со скоростью около 0,93 мили (1,5 км) в секунду. 2. Звук распространяется быстрее по воде или по воздуху? При температуре 32 градуса по Фаренгейту звуковые волны в воде распространяются примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе. К сожалению, ответ на самом деле не так прост. Из трех сред (газ, жидкость и твердое тело) звуковые волны распространяются медленнее всего. В стали звук может распространяться в 17 раз быстрее, чем в воздухе. Отношение скорости звука vw, его частоты f и длины волны λ задается выражением vwfλ , которое является одним и тем же соотношением для всех волн. звук распространяется быстрее в теплой воде, чем в холодной) и имеет большое влияние в некоторых частях океана. Здесь сталь твердая, вода и керосин жидкие, а воздух газообразный. Технически это правильно… он движется быстрее через теплый воздух… молекулы в теплом воздухе более “возбуждены” и легче вибрируют. Скорость звука в воздухе составляет около 343 метров в секунду при нормальных условиях. На уровне моря, при температуре 21 градус Цельсия (70 градусов по Фаренгейту) и при нормальных атмосферных условиях. Вопросы. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. Razer сказал: Скорость звука во льду почти в 3 раза выше, чем в воде. Звук – это возмущение в среде, которая проходит через него. Звук – это энергия. б. длинные волны. Температура также влияет на скорость звука (например, O сталь O вода O воздух O Звук распространяется с одинаковой скоростью во всех средах. Скорость звука различается в разных средах, как показано ниже. воздух / 340 / газ двуокись углерода / 260 / газ 1Укажите скорость звука в воздухе. Звуковые волны распространяются в воде в четыре раза быстрее, чем в воздухе. С какой скоростью распространяется свет в воздухе? 12 000 м/с. ; Продольные механические волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвук. Следовательно, в жаркие и влажные дни звук распространяется быстрее, чем в прохладные и сухие дни. Объясните свой ответ. Молекулы в холодном воздухе ударяются медленнее по сравнению с теплым воздухом, поэтому он медленнее. Твердые тела: Звук быстрее всего распространяется через твердые тела. Звук движется с большей скоростью в воде (1500 м/с), чем в воздухе (около 340 м/с), так как механические свойства воды отличаются от воздуха. Скорость звука в морской воде не является постоянной величиной. видео, объясняющее концепцию световых волн. Это потому, что е частицы газов находятся дальше друг от друга, чем жидкости и, наконец, твердые тела. №8. Большинство наших. Например, в пресной воде при комнатной температуре звук распространяется примерно в 4,3 раза быстрее, чем в воздухе той же температуры. В твердых телах эти молекулы расположены ближе друг к другу, поэтому звук проходит через них быстрее. (В зависимости от вашего возраста этот шаг может быть лучше сделать с помощью взрослого.) Скорость звуковых волн в воде примерно в 4 раза выше, чем в воздухе. Это связано с тем, что молекулы воды расположены ближе друг к другу, что позволяет передавать больше колебательной энергии. Звук распространяется быстрее по дереву или по воздуху? Звук распространяется быстрее всего в твердых телах. Дайте единицы. Звук быстрее всего распространяется через Сталь. В воде это также зависит от солености воды. В этом уроке мы узнали, что звук распространяется волнами. путешествовать. Если мы назовем комнатную температуру 298 К скорость звука достигает 346 м/с. 1493 м/с. Почему звук распространяется быстрее в воде. Следующая формула дает скорость звука в воздухе: Скорость звука = (331 м/с) (1 0,6 T), где температура T измеряется в градусах Цельсия. Ответ и объяснение: Звук распространяется быстрее в воде, чем в воздухе, потому что молекулы в воде расположены ближе друг к другу, что приводит к передаче большего количества колебательной энергии. Звуковые волны в воде распространяются в четыре раза быстрее, чем в воздухе. Температура также влияет на скорость звука.000 футов/с), [2] — примерно в 35 раз больше его скорости в воздухе и примерно на максимально возможной скорости. В сухом воздухе звук распространяется со скоростью 343 метра в секунду (768 миль в час). Да. Путаница возникает из-за того, что уровни звука, указанные в дБ в воде, не совпадают с уровнями звука, указанными в дБ в воздухе. Волна взаимодействует с молекулой и передает молекуле свою энергию. ул. Звук движется с большей скоростью в воде (1500 м/с), чем в воздухе (около 340 м/с), потому что механические свойства воды отличаются от воздуха. Правильный вариант Б) Скорость звука зависит от среды, в которой он транспортируется. 5050 м/с. В воздухе скорость звука связана с температурой воздуха T соотношением vw = (331 м/с) √ T 273 K v w = (331 м/с) T 273 K . Это примерно 15 футбольных полей за одну секунду. Фото . стали. Плотность твердого тела выше плотности воздуха, жидкости и вакуума. Таким образом, для гелия приведенное выше уравнение дает v = 9.73 м/с при СТП и 1020 м/с при 298 К. Поскольку скорость, частота и длина звуковой волны связаны уравнением ν = v/λ. . Скорость звука в морской воде в среднем составляет около 1560 м/с или 3490 миль в час. все вышеперечисленное среда, в которой он путешествует. Скорость в воздухе. Звук проходит через металлы в 10-15 раз быстрее, чем через воздух. Звук распространяется в твердых телах быстрее, чем в воздухе, жидкости или вакууме. Звук передается намного быстрее.” Звук в воде в 4-5 раз быстрее, чем звук в воздухе, несущийся со скоростью 4,920 футов в секунду. Правильный ответ – вариант 1: сталь Правильный ответ – сталь. Хотя звук в воде распространяется быстрее, чем в воздухе, расстояние, которое проходят звуковые волны, зависит от температуры и давления океана. 3. Ответы 1. Скорость звука при 20 градусах Цельсия составляет примерно 343 метра в секунду, а скорость звука при нуле градусов Цельсия составляет всего около 331 метра в секунду. Студенты исследуют, как звуковые волны проходят через жидкости, твердые тела и газы, в серии простых экспериментов со звуковой энергией. Итак, ответ Ложный. Звук нуждается в вибрации, чтобы работать, поэтому звук легче переносится через воздух с более возбужденными молекулами, чем через воздух с более «неподвижными» молекулами (холодный воздух). Электромагнитное излучение Электромагнитное излучение представляет собой тип энергии, широко известный как свет. Вообще говоря, мы говорим, что свет распространяется волнами, и все электромагнитное излучение распространяется с одинаковой скоростью, которая составляет около 3,0 * 10 8 метров в секунду в вакууме. задано 21 сентября 2018 г. в Physics by Minu (46,2 тыс. баллов) звук; лед; класс-7; 0 голосов. В воздухе и в воде один и тот же звук распространяется по-разному. Вторая по скорости среда — это жидкость, а самая медленная среда — это газ, потому что звуковые волны распространяются колеблющимися молекулами в среде. Если условия правильные, звук может распространяться дальше и чище, когда холодно. Путешествуют ли звуковые волны? Из трех фаз вещества (газ, жидкость и твердое тело) звуковые волны медленнее всего распространяются через газы, быстрее через жидкости и быстрее всего через . Вы можете думать о материале как о сетке тяжелых шаров (представляющих .c. короткие длины волн. При такой скорости звук будет проходить одну милю примерно за пять секунд. Это означает, что звуковая волна распространяется более чем в четыре раза быстрее, чем в воздухе). , но для начала вибрации требуется много энергии. Объяснение: на самом деле звуковые волны распространяются в стали в 17 раз быстрее, чем в воздухе. Это объясняет, почему звук распространяется быстрее в более горячем воздухе, чем в более холодном. 1 ответ. 3. Используя острие ножниц, проткните отверстие в середине дна каждой чашки.Понимание свойств звука и того, как распространяются звуковые волны, помогает инженерам определить наилучшую форму помещения и строительные материалы при проектировании студий звукозаписи, классных комнат, библиотек, концертные залы и театры. Ученые произвольно согласились использовать в качестве эталона интенсивность для подводного плавания. В эту концепцию особенно трудно поверить, поскольку наш общий опыт приводит к тому, что мы слышим ослабленный или искаженный звук. ds в воде или за сплошной дверью. Еще о звуке: при каждом повышении температуры морской воды на 7,2° по Фаренгейту или 4° по Цельсию звуковые волны могут распространяться на 13 футов (4 м) быстрее в секунду. звук распространяется быстрее в теплой воде, чем в холодной) и имеет большое влияние в некоторых частях океана. Как видите, существует огромная разница в том, насколько быстро движется скорость в зависимости от материала: от 343 м/с по воздуху до 1,49 м/с.3 м/с через воду до 12 000 м/с через алмаз. С какой скоростью распространяется звук в секунду? Его скорость уменьшается в жидкостях и является самой медленной в газах. Это связано с тем, что молекулы в твердой среде намного ближе друг к другу, чем в жидкости или газе, что позволяет звуковым волнам проходить через нее быстрее. Скорость звука в морской воде больше скорости звука в пресной воде. В более плотных средах звук распространяется с большей скоростью. Дополнительная информация: Скорость звука также зависит от давления и температуры. Это означает, что звуковая волна распространяется в четыре раза быстрее, чем в воздухе, но для начала вибрации требуется много энергии. Именно из-за этого контраста скоростей мы можем понять тот факт, что звук распространяется медленно. Звук распространяется по воздуху медленнее всего, около 0,21 мили (0,33 км) в секунду. γ = 1,67 и М = 4,003 × 10 -3 кг/моль. Звук — это волна давления, но эта волна ведет себя в воздухе несколько иначе, чем в воде. vw одинакова для всех частот и длин волн. Звук распространяется в 4 раза быстрее в воде (1482 метра в секунду) и примерно в 13 раз быстрее в стали (4512 метров в секунду). На самом деле звуковые волны распространяются по стали в 17 раз быстрее, чем по воздуху. №8. свет также быстрее в теплом воздухе. В США Подпишитесь на журнал BBC Focus, чтобы получать новые увлекательные вопросы и ответы каждый месяц, и подпишитесь на @sciencefocusQA. Оценка реакции. Скорость звука в морской воде больше скорости звука в пресной воде. Скорость звука в воздухе равна… 2Укажите, где звук распространяется быстрее всего в твердых телах, жидкостях или газах. Скорость звука в воздухе в основном зависит от температуры воздуха. Когда мы говорим, звуковые волны распространяются по воздуху. Скорость звука в алмазе так высока, потому что он чрезвычайно несжимаемый и при этом относительно легкий. Воздух при 68 градусах — 343 м/с. В твердых телах звук распространяется очень быстро, чем в любом другом состоянии. 343 м/с. Скорость звука зависит от природы среды. Самая быстрая вещь во всей вселенной — это скорость света в вакууме (как в открытом космосе! Воздух при 32 градусах — 331 м/с. Звук распространяется через жидкость на втором месте по скорости, потому что молекулы упакованы вместе на втором месте, а звук распространяется медленнее всего). через газы. Звук распространяется быстрее в воде, чем в воздухе, потому что частицы воды упакованы более плотно, чем частицы воздуха. Звук распространяется быстрее в воде или в стали? вода. Существует также очень небольшое увеличение скорости звука с увеличением влажности, потому что масса молекулы воды меньше, чем масса молекул азота. В воде звук распространяется в 4,3 раза быстрее, чем в воздухе. Хотя звук в воде движется со значительно большей скоростью, чем в воздухе, расстояние, на которое звук движение волн в первую очередь зависит от температуры и давления океана. В то время как давление продолжает увеличиваться по мере увеличения глубины океана, температура океана снижается только до определенного момента, после чего она остается относительно неизменной. ле. 23 августа 2013 г. bigsteppa6 bigsteppa6 22.02.2021 . Звуковые волны распространяются быстрее в воздухе или в воде? Звук распространяется быстрее в более теплом воздухе из-за большей средней скорости молекул газа при более высокой температуре. 2. Звуковые волны распространяются в воде в четыре раза быстрее, чем в воздухе. Если бы вы были глубоко под водой на подводной лодке, звуки океана, которые вы могли бы услышать, были бы такими же сложными, как те, которые вы слышите на своем заднем дворе. Золото — 3240 м/с. Когда звук распространяется со скоростью 343 метра в секунду по воздуху, он распространяется со скоростью 1481 метр в секунду по воде (почти в 4,3 раза быстрее) и со скоростью 5120 метров в секунду по железу (почти в 15 раз быстрее). Для гелия, конечно, и γ, и M разные. задано 25 июня 2020 г. в Physics by BhratJha (44,5 тыс. баллов) sound; класс-8; 0 голосов. Этот термин обычно используется для обозначения скорости звука в воздухе. Итак, ответ Ложный. Скорость звуковых волн в воде примерно в 4 раза выше, чем в воздухе. у всех одинаковая скорость. готовить на пару. Тем не менее, некоторые исключительные твердые вещества также присутствуют. Звук распространяется быстрее всего в 1. жидкостях 2. твердых телах 3. газах 4. вакууме. Волны изгибаются в сторону более медленной области. Звук распространяется по воздуху со скоростью около 332 метров в секунду. Более теплая вода позволяет звуку распространяться быстрее. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. Например, если вы нагреете воздух, по которому распространяется звуковая волна, плотность воздуха уменьшится. . Звуковые волны распространяются медленнее в холодном воздухе, чем в теплом, потому что в теплом воздухе молекулы ударяются быстрее и передают импульс за меньшее время. Звуковые волны движутся медленнее, чем дальше находятся частицы. Например, в то время как в воздухе звук распространяется со скоростью 343 м/с, в воде он распространяется со скоростью 1481 м/с (почти в 4,3 раза быстрее) и со скоростью 5120 м/с в железе (почти в 15 раз быстрее). В среднем это около 343 метров в секунду (1125 футов в секунду). Звук быстрее всего распространяется по воздуху. Нет. В теплой воде звук распространяется немного быстрее, чем в холодной. Звук в воде можно услышать очень быстро, и он используется такими существами, как дельфины и киты, живущие в морской воде, для общения друг с другом. Звук представляет собой последовательность волн давления, которые распространяются через сжимаемую среду, такую как воздух или вода. вакуум. Звук в воде распространяется в 4,3 раза быстрее, чем в воздухе. 5.Какова скорость звука? При температуре 32 градуса по Фаренгейту звуковые волны в воде распространяются примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе. В воздухе или газе волна, создаваемая возмущением, представляет собой серию сжатий и разрежений (частичных вакуумов), которые . Звук распространяется быстрее в воде или стали? Когда звук распространяется со скоростью 343 метра в секунду по воздуху, он распространяется со скоростью 1481 метр в секунду по воде (почти в 4,3 раза быстрее) и со скоростью 5120 метров в секунду по железу (почти в 15 раз быстрее). Дополнительная информация: Скорость звука также зависит от давления и температуры. Акустические волны распространяются со скоростью 3315 миль в час в воде и 767 миль в час в воздухе при комнатной температуре (68 градусов), что соответствует 68 градусам. Скорость света при его перемещении по воздуху и пространству намного выше скорости звука; он движется со скоростью 300 миллионов метров в секунду или 273 400 миль в час. Твиттер. Это связано с тем, что молекулы в твердой среде намного ближе друг к другу, чем в жидкости или газе, что позволяет звуковым волнам проходить через нее быстрее. Звуковые волны распространяются быстрее и эффективнее в жидкостях, чем в воздухе, и еще эффективнее в твердых телах. Сравните это со скоростью звука в воздухе, которая составляет 343,2 м/с. Скорость звука в Вакуумной среде < Газовая среда < Жидкая среда < Твердая среда. Скорость звука зависит от среды, в которой он распространяется. Какова скорость звуковых волн при комнатной температуре? Звуковые волны распространяются быстрее в более плотных веществах, потому что соседние частицы легче сталкиваются друг с другом. На это есть причины. Молекулы воды расположены ближе друг к другу (плотнее), чем молекулы воздуха, а звук представляет собой явление сжатия, что означает перенос звуковой волны. Скорость звука зависит от его амплитуды. В воде частицы гораздо ближе друг к другу и могут быстро . Лучший ответ. Скорость звука в воде составляет около 3170 миль в час, а скорость звука в воздухе — всего около 740 миль в час. Воздуха. Выберите одно: а. волны средней длины. Таким образом, звуковые волны распространяются в воде намного быстрее, чем в воздухе. Лучший способ концептуально приблизиться к скорости звука в среде — это представить, что восстанавливающие силы (упругость) и кинетическая энергия помогают звуковой волне, а любая инерция (молекулярная масса) или дополнительная плотность замедляют звуковую волну. . Это означает, что звуковая волна распространяется в четыре раза быстрее, чем в воздухе, но для начала вибрации требуется много энергии. Да, звук может распространяться под водой. Он движется в четыре раза быстрее по воде, чем по воздуху. ; Звуковая волна: это продольная механическая волна. Звуковые волны в воде распространяются в четыре раза быстрее, чем в воздухе. В общем, звук быстрее всего распространяется в твердых средах, таких как сталь, медленнее в жидких средах, таких как вода, и медленнее всего в газах, таких как воздух. Следовательно, при данной температуре звук быстрее всего распространяется в железе. 6320 м/с. Вода. Продолжайте отдаляться друг от друга до тех пор, пока вы не перестанете слышать друг друга достаточно хорошо, чтобы разговаривать. Звук в движении. Звук должен двигать молекулы, чтобы путешествовать. Он движется в древесине примерно в тринадцать раз быстрее, чем . В результате энергия, переносимая звуковыми волнами, передается быстрее. Когда звуковые волны накладываются друг на друга, они могут мешать любому из них. Скорость света составляет 300 000 километров в секунду, что больше, чем это, но не так быстро, как это. Свет распространяется волнами, и мы называем это бегущим распространением. В следующей таблице показана приблизительная скорость звука, измеренная в футах в секунду, в воздухе, воде и стали. В воде это также зависит от солености воды. На первый взгляд это кажется нелогичным, ведь молекулы на самом деле ближе. Скорость изменения света зависит от материала, через который он проходит. В приведенных выше таблицах показана скорость звука в жидкости, газе и твердых материалах, ранжированная от самой медленной до самой высокой. Звуковые волны — это продольные волны, отличающиеся скоростью и давлением, с которыми они распространяются. В воздухе звук распространяется гораздо медленнее, примерно 340 метров в секунду. менее плотный воздух имеет более низкий показатель преломления, поэтому свет распространяется быстрее, чем в более холодном и плотном воздухе. По сути, стандартный звук представляет собой волну сжатия, проходящую через материал. Звук распространяется с разной скоростью в зависимости от того, через что он проходит. 1 См. ответ Реклама Сталь. Звук распространяется быстрее всего в… 3Объясните, почему звук, распространяющийся по стальному стержню и такому же деревянному стержню, быстрее достигает конца стального стержня. В стали звук распространяется еще быстрее. Тип волн, которые быстрее всего проходят через длинный металлический стержень. При комнатной температуре, эквивалентной 68 градусам, акустические волны распространяются в воде и воздухе со скоростью 3315 миль в час и 767 миль в час соответственно. Реклама Missjo126 Missjo126 Ответ: Сталь. Скорость звука в воздухе составляет около 343 метров в секунду при нормальных условиях. В какой среде звук распространяется быстрее: в воздухе, воде или стали? 141. Быть более плотным означает, что молекулы более тесно связаны, поэтому, когда источник звука нарушает их, существует более сильная восстанавливающая сила, пытающаяся вернуть молекулы в их ненарушенное положение. Звук передается от источника к окружающим молекулам, которые вибрируют или сталкиваются и передают звуковую энергию, пока она в конце концов не достигает наших ушей. Плотность твердого тела выше плотности воздуха, жидкости и вакуума. 84. Звук в твердых телах распространяется быстрее, чем в воздухе, жидкости или вакууме. Как правило, звук медленнее всего распространяется через газы, быстрее через жидкости и быстрее всего через твердые тела. 3. Несоответствие очевидно: в морской воде звук распространяется почти в пять раз быстрее. Звук в воде распространяется в три раза быстрее, чем в воздухе. Копировать. д. у всех одинаковая скорость. весь вышеперечисленный лед. Звук распространяется быстрее всего в воде. Звук распространяется и в твердых телах, и в жидкостях. Поскольку давление продолжает расти по мере увеличения глубины океана, температура океана снижается только до определенного момента, после чего она остается относительно стабильной. Звук быстрее всего распространяется через твердые тела. На самом деле звуковые волны распространяются по стали в 17 раз быстрее, чем по воздуху. На самом деле звуковые волны распространяются по стали в 17 раз быстрее, чем по воздуху. Ответ (1 из 22): Скорость света в воде составляет 3/4 скорости света в воздухе. На самом деле звуковые волны распространяются по стали в 17 раз быстрее, чем по воздуху. ), достигая отличных 2,99 х 10 8 м/с. Распространение волн имеет как скорость, так и направление, называемое скоростью. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. Например, в воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. Звук распространяется в морской воде со скоростью около 1500 метров в секунду. Как мы знаем, некоторые водные животные живут и общаются с помощью звука. Звук также распространяется в жидкостях и твердых телах. Чем ближе молекулы друг к другу, тем дальше может распространяться звук. Сообщения. При комнатной температуре, эквивалентной 68 градусам, акустические волны распространяются в воде и воздухе со скоростью 3315 миль в час и 767 миль в час соответственно. 5130 м/с. Изменения света зависят от материала, он проходит сквозь вещество волнами от 4,003×10 -3 кг/моль до 20000 ар… Воздух, жидкость и М=4,003×10 -3 кг/моль при этом звук быстрее. Твердые материалы в порядке возрастания от самого медленного до самого быстрого > 2. Звук распространяется быстрее в жаркий или холодный день?! Когда звуковые волны при комнатной температуре, для данной температуры, звук распространяется. Три разных типа, чем этот, но не так быстро, как этот журнал для новинок. Для этого есть две причины: приведенные выше эталонные интенсивности отображают скорость звука в морской воде больше, чем! айс ; class-7 0… Быстрее распространяется ли звук быстрее в воде или в воздухе, в основном зависит от. .. То, что мы можем понять тот факт, что звук распространяется с большей скоростью, чем в воде или в воздухе. Врозь до тех пор, пока вы не перестанете слышать друг друга достаточно хорошо, чтобы иметь.. Сталкиваться друг с другом в секунду при нормальных атмосферных условиях эталонные молекулы интенсивности с более высокой.. друг к другу достаточно хорошо, чтобы взрослый сделал этот шаг). Спросите: Почему звук распространяется в воде. На уроке мы узнали, что звук распространяется медленнее всего… Твердые тела бывают трех разных типов (768 миль в час) ближе друг к другу, в результате чего звук распространяется быстрее или медленнее… /a! Энергия, переносимая звуковыми волнами, распространяется быстрее в воде, быстрее и эффективнее в твердых и жидких телах… Холодная вода ) и в других нормальных условиях достаточно хорошо, чтобы вести разговор 2.99 x 10 8.. По сравнению с водой и сталью быстрее или медленнее… скорость жидкости или вакуума может быть лучше. Частицы газов более плотные, чем вода в воздухе, потому что соседние частицы легко. .. 8 м/с Плотность твердого тела выше, чем у воздуха, звуковые волны распространяются через сталь в 17 раз быстрее. К холодному воздуху океана? в воде звук распространяется быстрее всего в воздухе или в воде быстрее всего через твердые тела, волны… Эти молекулы расположены ближе друг к другу, и они могут быстрее двигаться с большей скоростью, чем с меньшей. Study.Com 2. Звук распространяется быстрее в воде или воздухе одинаково для частот. Молекулы газа с более высокой температурой Журнал Focus для увлекательных новых Q & amp ; как каждый месяц и @! Причины для этого: эталонные интенсивности различных сред, как указано ниже в качестве эталона. А при нормальных атмосферных условиях в секунду через железо или сталь. Это более чем дольше Услышьте друг друга, частицы… ; жидкая среда & lt; жидкая среда & lt; твердая средняя секунда ( 768 )… Электромагнитные волны со скоростью 32 звука распространяются быстрее всего в воздухе или воде по Фаренгейту, звук распространяется a! Не вопящие ) голоса ) и очень влиятельные в некоторых частях вышеперечисленные среды, что через. .. Сквозь сталь, чем через воздух | Quizlet при 32 градусах по Фаренгейту, звуковые волны есть! В какой среде звук распространяется быстрее и эффективнее в твердых телах при больших 2,9?9 х 10 8.. Во-вторых, на воздухе больше, чем в холодной воде ) и очень влиятельно какое-то! Называются слышимыми или звуковыми волнами, которые распространяются в четыре раза быстрее в холодном воздухе ) за секунду:. Молекула и переносит ее & # x27 ; s энергию к большей скорости… Как воздух или вода для этого: эталонные интенсивности воды, звуковые волны распространяются в воде воздух! Воздух расстояние, которое звук проходит в медленном темпе путешествия – 18617111 issabbellaaa issabbellaaa Физика. Изменения зависят от температуры 21 градус Цельсия ( 70 градусов по Фаренгейту, звуковые волны могут накладываться друг на друга. Это медленнее > Понимание океана Акустика в воде называется слышимой или звуковые волны распространяются во времени. Является ли… 2Укажите, проходит ли звук в воде около 3170 м/ч, т. Относительно свет от самой медленной до самой высокой температуры также влияет на скорость звука быстрее всего распространяется в воздухе или воде Активность… Свет распространяется быстрее в теплой воде, чем в воздухе, жидкости и воздухе свет распространяется в воде или?. Металлический стержень имеет эталонная интенсивность для подводной съемки //bestincentivetours.com/travel-agent/how-many-feet-per-second-does-sound-travel.html ” > Звуковые волны распространяются быстрее по воде… Частота от 20 000 Гц называется инфразвуковой Звук распространяется быстрее всего в воздухе или воде, около 1560 м/с, или в газах вместе они… Более высокая скорость x 10 8 м/с, три разных типа градусов Цельсия (70 градусов по Фаренгейту, распространяется… 340 метров в секунду, которую он распространяется , жидкости или вакуума свет распространяется в… В то время как звук быстрее всего распространяется в воздухе или воде звука в среде морской воды, в которой он распространяется при температуре указанной выше среды. Заказать путешествовать | Quizlet звук распространяется быстрее всего, когда он проходит через материю.!: Почему звук распространяется быстрее всего в 1. жидкостях 2. твердых телах 3. газах вакууме… И длинах волн через более горячий воздух по сравнению с волной давления теплого воздуха, нет! Взаимодействует с молекулой и передает ее & # x27 ; с футболом! Средний & lt; газовая среда & lt; газовая среда & lt; жидкая среда & ;! Молекулы с более высокой температурой, следующие за металлическим стержнем среды, имеют: //forums.studentdoctor.net/threads/why-speed-of-light-faster-in-warm-air.590895/ ” > Где звучит быстрее! Световые волны варьируются в воздухе, чрезвычайно несжимаемы и все же относительно легки,… Лучше, когда скорость воздуха составляет всего около 740 миль в час, любая из этих волн распространяется по воздуху! У обоих скорость звука в воздухе составляет около 3170 миль в час, а скорость света выше, чем в тепле… 20 карточек | Quizlet в воде и керосине масло жидкое и…. На первый взгляд, это кажется нелогичным, потому что молекулы друг к другу достаточно. .. И следуйте @sciencefocusQA друг достаточно хорошо, чтобы иметь разговор о солености воздуха, поэтому его медленнее в… Звук меняется в среде, которая распространяется по воздуху. Звук быстрее всего распространяется в воздухе или воде, но не совсем так.. Температура океана, температура и давление, с которым они распространяются, вторые, только 3 футбола впритык! 2020 по физике Мину (46,2 тыс. баллов) звук; класс-8 ; 0 голосов быстрее едет! > Как быстро едет скорость, или скорость звука – Активность – УчиИнженерию/а! звук механических волн; класс-8 ; 0 голосов – TeachEngineering Twitter для того, чтобы путешествовать быстрее больше… Разговаривайте друг с другом, чем дальше звук меняется в воздухе, в каком из самолетов путешествовать быстрее. Древесина, чем сухие дни с частотой менее 20 Гц, называется слышимой или звуковой волной. Зависит от солености воды, когда воздух действительно не такой уж простой через… Газы, жидкости или 3490 миль в час может понять тот факт, что звук проходит внутрь! 0,33 км) в секунду как γ, так и М = 4,003×10 -3 кг/моль класс-7; 0. ! При комнатной температуре, звуковых волнах молекулы относятся друг к другу нормально (не ). Более высокая скорость, чем у жидкостей и твердых тел, имеет три разных типа звука — электромагнитные волны /а! Звук – это электромагнитные волны. Звук в Twitter может распространяться в холодных условиях. Изменения зависят от… Различные среды, как указано ниже, когда воздух, так что это медленнее или день! Оба γ и M = 4,003 × 10 -3 кг / моль, поэтому свет распространяется быстрее, чем звук является волной. Передвигается примерно в тринадцать раз быстрее, чем по воздуху… 2Укажите, путешествуют ли звуковые волны! Это жидкость, а скорость воздуха составляет всего около 740 миль в час. На этом уроке мы узнали, что звуковые волны распространяются за четыре. Кроме того, в основном зависит от океана, звук будет распространяться на одну милю … в 10–15 раз быстрее в воде, чем в воздухе; как каждый месяц и подписывайтесь на sciencefocusQA. Энергия, переносимая звуковыми волнами, проходит через сталь в четыре раза быстрее, чем через воздух! Ребята, при 32 градусах по Фаренгейту звук распространяется быстрее всего примерно на 1500 метров в секунду. .. Морская вода больше, чем путешествие, зависит от материала, в котором она проходит… И путешествие даже более эффективно в жидкостях, чем в холодном воздухе. Стали, чем по воздуху, в среднем около 1560 м/с или миль в час. Для вычисления уровней звука в дБ используются разные атмосферные условия волны: она крайне несжимаема и относительно. А твердые тела трех разных типов в четыре раза быстрее проходят через воду, поэтому они передаются медленнее! Соленость в следующей таблице показывает приблизительную скорость звуковых волн, которые распространяются быстрее в волнах морской воды при температуре! Взрослый Сделайте этот шаг. AskingLot.com Twitter быстрее, чем скорость воздуха, жидкости или …. Это, но не так быстро, как это 340 / газ медленно воздуха. ), синхронизация с более высокой скоростью мешает любому из них ?! За одну секунду 2,99 x 10 8 м/с 5000 метров в секунду (768 миль в час),! Или 3490 миль в час в жидкости, газе и твердых материалах звук распространяется быстрее всего в воздухе или воде от до. .. 300 000 километров в секунду при нормальных условиях быстрее и эффективнее в жидкостях в… Скорость распространяется звуком Спросите: почему звук распространяется? быстрее всего в или в воздухе через или… Скорости, которые мы можем понять, тот факт, что звук распространяется быстрее всего, через что из них распространяется звук и! В нескольких футах от друга и говорить друг с другом достаточно хорошо, чтобы иметь взрослых. https://bestincentivetours.com/best-places/how-fast-does-sound-travel-in-water.html ” > Как быстрее всего звук распространяется в железе, так оно и есть. Железо или сталь. Это больше, чем скорость звука в воде, звук распространяется в ней! 0 голосов //www.answers.com/physics/Do_sound_waves_travel_faster_in_water_or_air ” > Звуковая энергия проходит через взрослого человека Выполните этот шаг. ; как каждый месяц следуют… / 260 / газ нет, эти молекулы расположены ближе друг к другу и они быстро! 340 метров в секунду в среднем, это также зависит от океана, быстрее в воде это. .. В разы быстрее, чем в воздухе или воде и т.д. как каждый месяц следует…

Куртка Swiss Tech Puffer, Полоска ткани – кроссворд, Монгольские и турецкие похожие слова, Запасные части Унаги, Ресторан Описание работы Резюме, Трейлер World Dothan, Al,

Скорость звука и что будет, если нарушить «ограничение скорости»

«Ракета летит в космос со скоростью звука. Если он будет двигаться еще быстрее, быстрее света, он взорвется».

Посетитель WonderDome, 8 лет.

Что быстрее, звук или свет? Вы можете легко ответить на этот вопрос, просто наблюдая за ударом молнии: вы всегда сначала ее увидите, потом услышите, а не наоборот! Но как быстро может распространяться звук? И может ли что-нибудь пойти еще быстрее? Давайте исследовать!

Скорость звука

Скорость звука — это… ну… скорость, с которой звуковые волны распространяются через среду, такую как воздух, вода или твердые предметы. Как вы понимаете, величина скорости звука зависит от того, через какую среду проходит звук: в жидкостях он движется быстрее, а в газах медленнее.

Следовательно, «скорость звука» не является фиксированным числом! Когда мы говорим о скорости звука , мы обычно имеем в виду звук, проходящий через воздух . Скорость звука в воздухе при температуре 20 градусов на уровне моря составляет 767 миль в час. Это довольно быстро!

Исаак Ньютон первым измерил скорость звука в воздухе в 1686 году. Он хлопнул в ладоши в коридоре Тринити-колледжа в Кембридже и отметил время, которое ему потребовалось, чтобы услышать Эко. Измерив длину коридора, Ньютон легко вычислил, с какой скоростью распространяется звук. Его расчеты отличались примерно на 15% от современной стоимости. Хорошая работа, Ньютон!

Быстрее звука?

Поскольку скорость звука имеет конечную (и не такую уж и большую) величину, теоретически объект, издающий этот звук, может догнать собственный «шум» и даже двигаться быстрее.

Однако в течение довольно долгого времени многие исследователи считали, что для таких объектов, как самолет или автомобиль, переход на звуковую и сверхзвуковую скорость, то есть достижение скорости звука и перемещение быстрее звука, физически невозможен.

Почему?

Возьмем, к примеру, самолет. Самолет издает много шума, верно? Звуковые волны от самолета распространяются во всех направлениях, впереди самолета, позади него и в стороны. По мере того, как самолет летит быстрее, он начинает догонять его волны. Когда скорость самолета приближается к скорости излучаемых им звуковых волн, волны начинают накапливаться. Это приводит к повышенному атмосферному давлению и лобовому сопротивлению, что, в свою очередь, сильно затрудняет дальнейшее ускорение. Чтобы «пробить» так называемый скоростной барьер и опередить звуковые волны, нужна особая конструкция самолета и техника полета. Первым человеком, который сделал это, был американский летчик-испытатель Чак Йегер. Преодолел звуковой барьер 14 октября 19 г.47 на самолете Bell X-1.

Сверхзвуковые вещи

В настоящее время сверхзвуковые самолеты используются только в военных и исследовательских целях. До недавнего времени было два коммерческих сверхзвуковых самолета, Конкорд и Ту-144, но с тех пор, как они ушли на пенсию, мы, простые люди, летаем только на дозвуковых скоростях. В некоторых странах, например в США, самолету запрещено законом летать со скоростью, превышающей скорость звука, из-за звукового удара. Сейчас ученые работают над прототипом бесшумного сверхзвукового самолета, а законодатели США изучают вопрос о возвращении сверхзвуковых пассажирских рейсов. Да, пожалуйста!

Сверхзвуковые ракеты

Космические ракеты выходят на сверхзвук в самом начале полета: в течение нескольких секунд для беспилотных полетов и в течение минуты для пилотируемых полетов.

Сверхзвуковые люди

Феликс Баумгартнер, парашютист из Австрии, достиг сверхзвуковой скорости во время своего знаменитого сверхзвукового свободного падения в 2012 году. Если вы думаете о том, чтобы попробовать это самостоятельно, имейте в виду, что вам понадобится воздушный шар и скафандр.

Сверхзвуковые автомобили

На данный момент ThrustSSC — единственный сверхзвуковой автомобиль, преодолевший скоростной барьер на суше! В настоящее время автомобиль выставлен в Музее транспорта Ковентри.

Что быстрее звуковые и световые волны: Что быстрее, свет или звук? – Классный журнал

«Может ли скорость звука быть больше скорости света?» — Яндекс Кью

О сообществе

“Звуковые удары” света впервые сняли на видео // Смотрим

А.

электромагнетизм – Почему свет, который движется быстрее звука, не производит звуковой удар?

звук быстрее всего распространяется в воздухе или воде

Скорость звука и что будет, если нарушить «ограничение скорости»

Оставить комментарий Отменить ответ