SPEED OF SOUND

SPEED OF SOUND adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui air daripada udara), sifat-sifat medium tersebut, dan suhu. Namun, istilah ini lebih banyak dipakai untuk kecepatan suara di udara. Pada ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal,
kecepatan suara adalah 344 m/detik (1238 km/jam). Kecepatan suara akan lebih cepat melaju di air dan di benda padat. Kecepatan suara di air adalah 4.3 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 1.484 m/detik. Kecepatan suara di besi adalah 15 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 5.120 m/detik.

Kecepatan suara adalah jarak yang ditempuh selama unit waktu oleh gelombang suara merambat melalui media elastis. Dalam udara kering pada 20 ° C (68 ° F), kecepatan suara adalah 343,2 meter per detik (1.126 ft / s). Ini adalah 1.236 kilometer per jam (768 mph), atau sekitar satu kilometer dalam tiga detik atau sekitar satu mil dalam lima detik.

Dalam dinamika fluida, kecepatan suara dalam medium fluida (gas atau cairan) digunakan sebagai ukuran relatif dari kecepatan itu sendiri. Kecepatan benda (dalam jarak per waktu) dibagi dengan kecepatan suara dalam cairan disebut nomor Mach. Benda bergerak dengan kecepatan lebih besar dari Mach1 bepergian pada kecepatan supersonik.

Kecepatan suara dalam gas ideal tidak bergantung pada frekuensi, tetapi lemah tergantung pada frekuensi untuk semua situasi fisik nyata. Ini adalah fungsi dari akar kuadrat dari temperatur absolut, tetapi independen dari tekanan atau kepadatan untuk gas ideal diberikan. Kecepatan suara sedikit tergantung pada tekanan hanya karena udara tidak cukup gas ideal. Selain itu, untuk gas yang berbeda, kecepatan suara berbanding terbalik tergantung pada akar kuadrat dari berat molekul rata-rata gas, dan terpengaruh pada tingkat lebih rendah dengan jumlah cara di mana molekul-molekul gas dapat menyimpan panas dari kompresi, karena suara dalam gas adalah jenis kompresi. Meskipun (dalam kasus gas saja) kecepatan suara dinyatakan dalam rasio dari kedua kerapatan dan tekanan, jumlah ini membatalkan dalam gas ideal pada setiap komposisi, suhu yang diberikan, dan kapasitas panas. Ini mengarah ke ekspresi kecepatan dalam gas yang ideal hanya dengan menggunakan variabel independen kedua.

Dalam bahasa sehari-hari yang umum, kecepatan suara mengacu pada kecepatan gelombang suara di udara. Namun, kecepatan suara bervariasi dari substansi ke substansi. Suara perjalanan lebih cepat dalam cairan dan non-pori padatan daripada yang dilakukannya di udara. Ini perjalanan sekitar 4,3 kali lebih cepat dalam air (1.484 m / s), dan hampir 15 kali lebih cepat dalam besi (5,120 m / s), daripada di udara pada 20 derajat Celcius. Gelombang suara dalam padatan yang terdiri dari gelombang kompresi (seperti dalam gas dan cairan), tetapi juga menunjukkan berbagai jenis gelombang suara yang disebut gelombang geser, yang terjadi hanya dalam padatan. Berbagai jenis gelombang dalam padatan biasanya perjalanan dengan kecepatan yang berbeda, seperti yang dipamerkan di seismologi. Kecepatan gelombang suara kompresi dalam padatan ditentukan oleh kompresibilitas media ini, modulus geser dan kepadatan. Kecepatan gelombang geser hanya ditentukan oleh modulus geser bahan padat dan kepadatan.

Kecepatan Suara di Udara

Kecepatan suara di udara kering diberikan kurang oleh

dimana TC adalah celsius suhu,

sehingga pada suhu C = F,

kecepatan suara adalah m / s = ft / s = mil / jam.

Perhitungan ini biasanya cukup akurat, tetapi untuk presisi besar satu harus meneliti hubungan lebih umum untuk kecepatan suara dalam gas. Ini kecepatan suara tidak berlaku untuk gas selain udara, misalnya helium dari balon.

Penting untuk dicatat bahwa kecepatan suara di udara ditentukan oleh udara itu sendiri. Hal ini tidak tergantung pada frekuensi, amplitudo suara atau panjang gelombang.