Калькулятор скорости звука

Скорость звука показывает, как быстро возмущение давления распространяется в материале. В воздухе молекулы не перемещаются от источника к слушателю: соседние молекулы обмениваются импульсом, пока чередующиеся сжатия и разрежения проходят через газ. Поэтому скорость зависит от жесткости и плотности среды. В теплом воздухе молекулы движутся быстрее и передают возмущение давления быстрее, чем в холодном. Калькулятор предназначен для обычного атмосферного воздуха и выдает результат в метрах в секунду. В повседневных условиях главное влияние оказывает температура. Вблизи обычных уличных условий скорость увеличивается примерно на 0.606 метра в секунду на каждый градус Цельсия. Калькулятор берет за основу 331.3 m/s при 0 °C и добавляет температурную поправку. Относительная влажность дает меньшую поправку, поскольку при одинаковых температуре и давлении влажный воздух немного менее плотный, чем сухой. Давление включено как практическая сравнительная поправка через квадратный корень из введенного отношения. Для точной термодинамики давление, состав и температуру следует согласованно учитывать через соотношение идеального газа c = √(γRT/M). При 20 °C в сухом воздухе под давлением одна атмосфера получается около 343.42 m/s, то есть примерно 1,236 километров в час. Однако универсальной неизменной скорости у звука нет. В пресной воде она составляет около 1,480 m/s, а в металлах часто достигает нескольких тысяч метров в секунду, поскольку жидкости и твердые тела значительно сильнее сопротивляются сжатию. Для этих сред нужны объемный или упругий модуль и плотность, а не используемое здесь атмосферное приближение. Результат полезен для оценки расстояния по эху, акустической задержки, расстояния между микрофонами, измерений времени пролета, мод помещения и распространения звука на улице. Для расстояния в одну сторону умножьте скорость на прошедшее время. Для эха или похожего на сонар двойного пути разделите произведение на два, поскольку импульс проходит путь дважды. Небольшие различия важны на длинных трассах и в синхронизированных аудиосистемах, поэтому используйте условия, измеренные вблизи реального пути распространения. Результат остается инженерной оценкой, а не акустической моделью метеорологической точности. Сильные температурные градиенты искривляют звуковые лучи, ветер меняет распространение относительно земли, а влажность зависит от высоты. Для точных задач также могут быть важны концентрация углекислого газа и частотно-зависимое поглощение. Используйте калькулятор для понятных воспроизводимых оценок, а если от ответа зависят безопасность, метрология или правовая оценка шума, применяйте откалиброванные данные среды либо акустическую модель на основе стандартов.