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音速はなぜ波が移動する媒体の温度に依存するのですか?

音の速度は、温度、分子運動、音波がどのように伝播するかの関係のため、培地の温度に依存します。これが故障です:

1。分子運動:

* 温度と運動エネルギー: 高温は、培地(空気や水など)の分子がより多くの運動エネルギーを持っていることを意味します。これは、彼らがより速く動き回り、より頻繁に衝突していることを意味します。

* 振動としての音波: 音波は、分子が互いにぶつかることによって媒体を通過する本質的に振動です。

2。より速い振動、より速い音:

* 温度と衝突頻度: より高い温度では、分子はより頻繁に衝突します。この速い衝突速度は、音波の振動がより速く伝播できることを意味します。

* 音の速度が上昇します: 分子衝突の頻度の増加は、培地の音速が高くなります。

3。式:

空気中の音速は、この式を使用してほぼ計算できます。

* v =331.5 + 0.6t

どこ:

* v 音の速度は1秒あたりのメートルで(m/s)

* t 摂氏度の温度(°C)ですか

キーポイント:

*温度と音の速度の間のこの関係は、物質のすべての状態(固体、液体、ガス)に当てはまります。

*音の速度は、媒体のタイプにも依存します。音は液体よりも固体で速く、ガスよりも液体で速く移動します。これは、分子がより密度の高い培地で密着しているため、振動がより効率的に移動できるためです。

要約: 高温は、分子がより速く移動し、より頻繁に衝突することを意味します。この速い衝突速度により、音波はより高速で移動できます。

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