Page 141 - 6374
P. 141
поз = . (34)
поп = . (35)
Швидкість поширення поздовжніх хвиль у твердих тілах майже вдвоє більша від швидкості
поширення поперечних хвиль. Неоднаковість швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль у
твердих тілах покладено в основу роботи сейсмографів, за допомогою яких визначають
епіцентри землетрусів, вивержень тощо.
У рідинах і газах можуть поширюватися тільки поздовжні хвилі. Швидкість звуку в
рідинах визначається за формулами
1
= = , (36)
де – модуль об’ємного стиску; – адіабатний коефіцієнт об’ємного стиску. Залежність
швидкості звуку в рідинах від температури визначається в основному залежністю
коефіцієнта об’ємного стиску. Так, для води коефіцієнт об’ємного стиску зменшується з
підвищенням температури і відповідно швидкість звуку збільшується. Для решти рідин
коефіцієнт об’ємного стиску збільшується з підвищенням температури і відповідно
швидкість звуку зменшується. Швидкість звуку в рідинах залежить від наявності в них
домішок. Так, швидкість звуку в прісній воді при 17 °С 1430 м/с, а в морській воді –
1510 м/с.
І. Ньютон вперше застосував формулу (24) для обчислення швидкості звуку в газах.
Він вважав, що зміна тиску і густини газу у звуковій хвилі відбувається за законом Бойля –
Маріотта = , де = . Тоді = = і швидкість звуку
= . (37)
Звідси випливає, що швидкість звуку в газах не залежить від тиску, оскільки з його
збільшенням збільшується і густина газу. Формулі (37) можна надати більш зручного