Вычисление скорости звука

Онлайн калькулятор скорости звука в воздухе. Рассчитывает скорость звука по температуре воздуха, поддерживает шкалы Цельсия, Фаренгейта, Кельвина и Ранкина, а также сразу показывает результат в м/с, км/ч, милях в час, футах в секунду и узлах.

Скорость звука в воздухе определяется состоянием самой среды и в первом приближении не зависит от амплитуды, частоты и длины волны звука. Для воздуха и идеального газа основное влияние оказывает абсолютная температура. Расчет выполняется по формуле \[ v = 331.3 \cdot \sqrt{\frac{T_K}{273.15}} \] , где T_K - температура в кельвинах.

Скорость звука в воздухе при нормальном атмосферном давлении равна примерно 331.3 м/с при 0 °C и около 343.2 м/с при 20 °C. Повышение температуры ускоряет тепловое движение молекул воздуха, поэтому звуковая волна распространяется быстрее.

Для инженерных оценок часто используют приближение \[ v \approx 331.3 + 0.606 \cdot T_C \] , где T_C - температура в градусах Цельсия. Вблизи обычных атмосферных температур эта формула дает результат, очень близкий к более точному расчету через абсолютную температуру.

Где применяется расчет

Расчет скорости звука используют в акустике помещений, метеорологии, авиации, радиолокации и при измерении расстояний звуковыми импульсами. Если температура воздуха меняется, то меняется и время прохождения звука до микрофона или датчика.

Интересный факт

В воде и твердых телах скорость звука намного выше, чем в воздухе, потому что частицы среды взаимодействуют плотнее. Но данный калькулятор предназначен именно для воздуха и идеального газового приближения.

Внимание. Расчет является приближенным и не учитывает влажность, состав воздуха, давление и высоту над уровнем моря. Для обычных инженерных и учебных задач точности формулы обычно достаточно.