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材料の温度は、スピードサウンドにどのように影響しますか?

材料の温度は、音の速度に大きな影響を与えます。その理由は次のとおりです。

関係:

* 高い温度=より高速な音: 材料の温度が上昇すると、その中の分子はより速く振動します。この分子運動の増加は、より頻繁な衝突につながり、音のエネルギーをより迅速に伝達します。

* 温度が低い=より遅い音: 温度が低下すると、分子運動が遅くなり、衝突が少なくなり、音の伝播が遅くなります。

式:

温度と音速の関係は、次の方程式で表されます。

v =√(γRT/m)

どこ:

* v 音の速度です

* γ Adiabatic Index(材料の特性に関連する定数)ですか

* r 理想的なガス定数です

* t 絶対温度です(ケルビンで)

* m 材料の臼歯質量です

例:

* 空気: 0°C(273.15 k)の空気中の音速は、毎秒約331メートル(m/s)です。ただし、20°C(293.15 K)では、約343 m/sに増加します。

* 水: 20°Cでの水中の音の速度は約1482 m/sですが、0°Cでは約1402 m/sです。

キーポイント:

*材料に関係なく、音の速度は温度とともに増加します。

*温度と速度の正確な関係は、材料の特性によって異なります。

*この関係は、音響、気象学、物質科学など、さまざまな分野で重要です。

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