Otvoriť hlavné menu

Rýchlosť zvuku

rýchlosť, akou sa zvukové vlny šíria prostredím
F-22 pri prekročení rýchlosti zvuku

Rýchlosť zvuku je rýchlosť, akou sa zvukové vlny šíria prostredím. Často sa týmto pojmom myslí rýchlosť zvuku vo vzduchu, ktorá závisí od atmosférických podmienok - najväčší vplyv na jej hodnotu má teplota vzduchu.

V kozmonautike a letectve sa používa rýchlosť zvuku aj ako jednotka rýchlosti, s označením "Mach" (muž. rod).

Rýchlosť zvuku v niektorých látkachUpraviť

Prostredie Rýchlosť (m.s-1)
Vodík (0 °C) 1286
Oxid uhličitý (25 °C) 259
Kyslík (25 °C) 316
Suchý vzduch (0 °C) 331,4
Suchý vzduch (25 °C) 346,3
Hélium (0 °C) 970
Ortuť (20 °C) 1 400
Destilovaná voda (25 °C) 1 497
Morská voda (13 °C) 1 500
Ľad (13 °C) 3 200
Striebro (20 °C) 2 700 / 3 700
Meď (20 °C) 3 500 / 4 720
Sklo (20 °C) 5 200
Oceľ (20 °C) 5 000 / 6 000
Hliník (20 °C) 5 200 / 6 400

Výsledok merania v pevných látkach záleží na tom, či sa meria rýchlosť šírenia pozdĺžnych (kompresných) kmitov alebo priečnych kmitov. Pozdĺžne kmity sa šíria rýchlejšie. V kvapalinách a plynoch sa šíria iba kompresné kmity, priečne kmity sa v nich nešíria, preto sa udáva len jedna rýchlosť.

Rýchlosť zvuku v ideálnom plyneUpraviť

V ideálnom plyne pre rýchlosť zvuku platí vzorec

  , kde   je adiabatický koeficient, R je plynová konštanta a T je termodynamická teplota (v Kelvinoch),

alebo

  , kde   je tlak plynu pri teplote 0 °C,   príslušná hustota a   súčiniteľ teplotnej rozpínavosti plynu.

Rýchlosť zvuku vo vzduchuUpraviť

Z predchádzajúceho vzorca vyplýva, že pre rýchlosť zvuku v suchom vzduchu platí nasledujúci vzťah:  m.s-1

Nasledujúca tabuľka udáva približné rýchlosti zvuku v rôznych nadmorských výškach:

Nadmorská výška Teplota vzduchu Rýchlosť (m.s-1)
Hladina mora 15 °C 340
11 000 m - 20 000 m −57 °C 295
29 000 m −48 °C 301