Сколько составляет скорость света и звука?
Cамой высокой скоростью считается скорость света в вакууме, т. е. пространстве, свободном от вещества. Учёным сообществом было принято её значение 299 792 458 м/с (или 1 079 252 848,8 км/ч). При этом самое точное измерение скорости света на основе эталонного метра, проведённое в 1975 году, показало, что она составляет 299 792 458 ± 1,2 м/с . Со скоростью света распространяется как сам видимый свет, так и другие виды электромагнитного излучения, например, радиоволны, рентгеновские лучи, гамма-кванты.
Скорость света в вакууме является фундаментальной физической постоянной, т. е. её значение не зависит от каких-либо внешних параметров и не меняется со временем. Эта скорость не зависит ни от движения источника волн, ни от системы отсчёта наблюдателя.
Чему равна скорость звука?
Скорость звука отличается в зависимости от среды, в которой распространяются упругие волны. Вычислить скорость звука в вакууме невозможно, т. к. звук в таких условиях не может распространяться: в вакууме отсутствует упругая среда, и упругие механические колебания возникнуть не могут. Как правило, медленнее звук распространяется в газе, немного быстрее — в жидкости, наиболее быстро — в твёрдых телах.
Так, согласно Физической энциклопедии под редакцией Прохорова, скорость звука в некоторых газах при 0 °С и нормальном давлении (101325 Па) составляет (м/c):
Азот |
334 |
Кислород |
316 |
Воздух |
331 |
Гелий |
965 |
Водород |
1284 |
Метан |
430 |
Аммиак |
415 |
Углекислый газ |
259 |
Скорость звука в некоторых жидкостях при 20 °С равняется (м/c):
Вода |
1490
|
Ацетон |
1190 |
Бензол |
1324 |
Спирт этиловый |
1180 |
Ртуть |
1453 |
Глицерин |
1923 |
В твёрдой среде распространяются продольные и поперечные упругие волны, причём скорость продольных всегда больше, чем поперечных. Скорость звука в некоторых твёрдых телах составляет (м/c):
|
Продольная волна |
Поперечная волна |
---|---|---|
Бетон |
4200-5300 |
3762 |
Железо |
5835-5950 |
3180-3240 |
Золото |
3200-3240 |
1200 |
Свинец |
1960-2400 |
700-790 |
Цинк |
4170-4210 |
2440 |
Серебро |
3650-3700 |
1600-1690 |
Алюминиевый сплав |
6320 |
3190 |