Care este viteza sunetului?

Viteza sunetului variază în funcție de altitudine, temperatură și mediul prin care se deplasează. De exemplu, la nivelul mării într-o atmosferă standard, la o temperatură de 59 de grade Fahrenheit (15 Celsius), sunetul călătorește cu 761 mile pe oră (1,225 km/p/h). La o temperatură de 32 de grade Fahrenheit (0 Celsius), viteza sunetului scade la 742 mph (1,194 km/p/h). La altitudini deasupra nivelului mării, viteza sunetului este din nou diferită și va varia în funcție de factorii predominanți.

Motivul acestei variații este că undele sonore se deplasează prin molecule excitante. Când o undă sonoră lovește o moleculă, aceasta va vibra, transferând astfel vibrația către moleculele adiacente, care o transmit în mod similar. Dacă moleculele sunt împachetate foarte strâns, unda sonoră poate călători foarte repede, crescând viteza sunetului. Când moleculele nu sunt atât de dens, viteza sunetului încetinește.

Temperatura și altitudinea afectează densitatea atmosferică, modificând viteza sunetului. De asemenea, sunetul va călători mai repede prin apă decât prin aer, deoarece apa este un mediu mai dens. De asemenea, sunetul se deplasează mai repede prin oțel față de materiale cu densitate mai mică, cum ar fi lemnul, sau condițiile atmosferice. Din acest motiv, s-ar putea să vedeți un film vechi care înfățișează pe cineva punând o ureche la o cale ferată pentru a asculta un tren care se apropie, deoarece sunetul va ajunge la ascultător mai repede prin șine de oțel decât prin aer.

Când un jet călătorește mai repede decât viteza sunetului, se spune că sparge bariera sunetului. Acest lucru creează o undă de șoc sau un boom sonic și o „giulgiu” instantanee în jurul jetului. Giulgiul este de fapt un nor alb de vapori, care atunci când este surprins în fotografia cu viteză mare, face ca aeronava să pară ca și cum ar ieși dintr-o gaură de vierme albă.

Mach 1 se referă la ruperea barierei inițiale a sunetului sau trecerea de la viteze subsonice la supersonice. Avioanele militare călătoresc de obicei supersonic. Când un jet se deplasează de două ori mai repede decât viteza sunetului, acesta se deplasează la Mach 2. De trei ori mai rapid decât sunetul se referă la Mach 3 și așa mai departe.