Velocidade do som: diferenças entre revisões

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Linha 25:
Prosseguindo tem-se a equação de ondas:
 
:<math>\frac{1}{V^2}\frac{\part^2 u}{\part t^2}-\frac{\part^2 u}{\part x^2}=0</math>
 
Com a velocidade de propagação dada por:
 
:<math>V=\sqrt{\left(\part P/ \part \rho \right)} </math><ref>{{Citar livro|nome=Hersh Mayses|sobrenome=Nussenzveig|título=Física Básica 2|subtítulo=Fluidos oscilações e ondas Calor|língua=Português|edição=4|local=São Paulo|editora=Edgar Blucher|ano=2002|idisbn=ISBN 85-212-0299-7}}</ref>
 
== Consequências da variação de altitude ==
Na atmosfera o fator que afeta a velocidade do som é a temperatura. Quando a temperatura diminui com o aumento de altitude o som é refratado para cima criando uma sombra acústica. A diminuição da velocidade do som é o gradiente negativo da velocidade do som. Na estratosfera a velocidade do som aumenta devido ao aumento da temperatura no interior da camada de ozônio, criando um gradiente positivo.<ref name="Everest2001">
{{citecitar booklivro
| lastúltimo = Everest
| firstprimeiro = F.
| title título= The Master Handbook of Acoustics
| publisher publicado= McGraw-Hill
| location local= New York
| year ano= 2001
| isbn = 0-07-136097-2
| pages páginas= 262–263 }}
</ref>.
 
== Velocidade do som no ar ==
A variação da velocidade do som '''''c''''' em função da temperatura do ar, é calculada segundo a fórmula: <math>c=331,45\sqrt\frac \vartheta {273,15} </math>, onde ''331,45'' é a velocidade do som com a temperatura do ar a {{converter|0|°C|K|5|o=l,e}}, <math>\vartheta</math> é a temperatura do ar (considerando-se o ar seco) e ''273,15'' é a temperatura kelvin (equivalente a 0 °C).<ref>{{Citar tese |sobrenome= B. Freitas|nome= Marco Antonio|data= julho de 2005|titulo= Medindo a velocidade do som com o microfone do PC |tipo= Experimento|capitulo= |editora= [[Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro|Instituto de Física da UFRJ]]|local= Rio de Janeiro|url= http://www.if.ufrj.br/~carlos/trablicen/marco/monografiaMarco.pdf|acessodata= 27 de fevereiro de 2016|arquivourl= https://web.archive.org/web/20160227043625/http://www.if.ufrj.br/~carlos/trablicen/marco/monografiaMarco.pdf|arquivodata= 27 de fevereiro de 2016}}</ref>
 
Abaixo, a tabela de correspondência entre a temperatura do ar ''<math>\vartheta</math>'', velocidade do som '''''c''''' e '''''C''''', massa específica do ar '''''ρ''''' e impedância acústica '''''Z'''''.
 
{| border="1" cellpadding="3" cellspacing="1" align="center"
Linha 54:
|''<math>\vartheta</math>'' em [[Grau Celsius|°C]] ([[Kelvin|K]]) || ''c'' em m/s || ''C'' em km/h || ''ρ'' em kg/m³|| ''Z'' em N·s/m³
|- align="center"
| {{converter|-30|°C|K|5|o=}} || 312,7 || 1.171,4 || 1,438 || 453,4
|- align="center"
| {{converter|-25|°C|K|5|o=}} || 315,9 || 1.171,4 || 1,413 || 449,1
|- align="center"
| {{converter|-20|°C|K|5|o=}} || 319,1 || 1.171,4 || 1,388 || 444,8
|- align="center"
| {{converter|-15|°C|K|5|o=}} || 322,2 || 1.171,4 || 1,363 || 440,6
|- align="center"
| {{converter|-10|°C|K|5|o=}} || 325,3 || 1.171,4 || 1,339 || 436,5
|- align="center"
| {{converter|-5|°C|K|5|o=}} || 328,4 || 1.182,6 || 1,316 || 432,4
|- align="center"
| {{converter|0|°C|K|5|o=}} || 331,5 || 1.193,4 || 1,293 || 428,3
|- align="center"
| {{converter|5|°C|K|5|o=}} || 334,5 || 1,204,2 || 1,269 || 424,5
Linha 85:
*Chumbo: 1210 m/s
*Ouro: 3240 m/s
*Vidro: 4540 m/s
*Cobre: 4600 m/s
*Alumínio:6320 m/s<ref> {{citar web | titulo=THE SPEED OF SOUND IN OTHER MATERIALS | publicado=NDT Resource Center|url= http://www.ndt-ed.org/EducationResources/HighSchool/Sound/speedinmaterials.htm|acessodata=16 de Abril de 2013 }}</ref>
 
Linha 92:
[[imagem:FA-18 Hornet breaking sound barrier (7 July 1999) - filtered.jpg|thumb|direita|300 px|Uma aeronave F/A-18 Hornet quebra a barreira do som sobre o Oceano Pacífico.]]
{{principal|Número de Mach}}
O número mach é uma unidade relativa que expressa a razão entre a velocidade de um objeto e a velocidade do som. Sendo assim um avião que se move com mach 2 está com velocidade igual a duas vezes a velocidade do som.<ref>{{Citar livro|nome=JOANNE|sobrenome= BAKER|título=50 Ideias de Física Que Precisa mesmo de Saber|língua=Português|editora=Leya|ano=2011|972204866X, 9789722048668}}</ref>
 
== Ver também ==