Geluidssnelheid: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Versie 42776551 van 84.84.17.6 (overleg) ongedaan gemaakt.
Madyno (overleg | bijdragen)
Geen bewerkingssamenvatting
Regel 1:
De '''geluidssnelheid''' is de [[snelheid]] waarmee [[geluid]]strillingen of [[Geluidsgolf|geluidsgolven]] zich voortplanten. Geluid kan zich enkel in een medium voortplanten (vast, vloeibaar of gasvormig) en dezede snelheidvoortplantingssnelheid <math>v</math> hangt af van de [[compressiemodulus]] <math>\ \kappa</math> en de [[dichtheid (natuurkunde)|dichtheid]] <math>\ \rho</math> van het medium, volgens de volgende formule:
 
:<math>v=\sqrt{\frac{\kappa}{\rho}}</math>.
 
DichtheidDe dichtheid en de compressiemodulus kunnen afhankelijk zijn van onder meer de temperatuur en ook bijvoorbeeld het vochtgehalte. Voor lucht bij kamertemperatuur (20 °C) is de geluidssnelheid ca. 343 meter per seconde of 1234,8 km/h;. bijBij droge lucht (met relatief weinig waterdamp) met een temperatuur van 0 °C is dat 331 m/s ofwel 1194 km/h. In vloeistoffen en vaste stoffen is de geluidssnelheid meestal hoger. In water bijvoorbeeld plant geluid zich voort met een snelheid van circa 1510 m/s; in hout is dat circa 3300 m/s; in [[Staal (legering)|staal]] circa 5800 m/s. Bij de hardste metalen kan de geluidssnelheid oplopen tot 12.000 m/s.
 
WanneerAls een vliegtuig sneller vliegt dan de geluidssnelheid in de lucht op die hoogte, produceert het een schokgolf die men 'het doorbreken van de [[geluidsbarrière]]' noemt. Het [[Machgetal]] is hiervan afgeleid.
 
==Geluidssnelheid in lucht==
Een formule die de geluidssnelheid ''c'' in een ideaal gas (in de [[aerodynamica]] wordt vaak de letter ''a'' gebruikt) verbindt met de temperatuur, is :
:<math>c = \sqrt{\gamma \frac{R T}{M}}</math>;
 
daarin is <math>\gamma = \frac{C_p}/{C_v}</math> de [[adiabaat|specifieke-warmte]]verhouding (voor lucht 1,41), ''R'' de algemene [[gasconstante]] (8,3145 J/(mol K)), ''T'' de absolute temperatuur in [[kelvin (eenheid)|kelvin]] en ''M'' de [[molaire massa]] van het gas in kg/mol.
De samendrukbaarheid en de dichtheid van een lucht worden goed benaderd door de [[algemene gaswet]].
De specifieke warmte verhouding is een correctie, door de snelle [[Adiabaat|adiabatische]] samendrukking neemt de temperatuur namelijk toe op het moment dat de lucht door de geluidsgolf wordt samengeperst en na het passeren neemt de temperatuur weer af. De hogere temperatuur vermindert de samendrukbaarheid en het effect is een verhoging van de geluidssnelheid.
Regel 65:
De temperatuur van de stof is, tenzij anders vermeld, 293 [[Kelvin (eenheid)|kelvin]] (K).
 
:{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! stof
Regel 103:
 
De temperatuur van de vloeistof is, tenzij anders vermeld, 293 [[Kelvin (eenheid)|K]].
:{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! vloeistof
Regel 139:
==Geluidssnelheid in gassen en dampen==
De temperatuur van het gas is, tenzij anders vermeld, 273 [[Kelvin (eenheid)|K]].
:{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! gas