HesapHanem

Ortamda Ses Hızı Hesaplama

Ortamın elastik modülünü ve yoğunluğunu girerek ses hızını bulun.

Nasıl hesaplanır?

Bir sıvıdaki veya katıdaki ses dalgasının hızı v = √(K ÷ ρ) formülüyle bulunur; burada K pascal (Pa) cinsinden elastik (hacim) modülü, ρ ise kg/m³ cinsinden yoğunluktur. Sonuç saniyede metredir. Araç ayrıca birim çevirir: km/h için v × 3,6, mph için v × 2,23694, Mach değeri için v ÷ 343; yani buradaki Mach, havadaki ses hızı olan 343 m/s'ye göredir, ortamın kendisine göre değil. İki girdi de sıfırdan büyük olmalıdır. Modülü Pa olarak girin, GPa olarak değil: 2,2e9 ya da 2200000000 gibi bir değer kabul edilir. İnce bir katı çubuk için K yerine Young modülünü, sıvı veya gaz için hacim modülünü kullanın. Formül sıcaklığı içermez; bu yüzden sıcaklığınıza uygun modül ve yoğunluğu girin.

Örnek hesaplama

Tatlı suyun hacim modülü yaklaşık 2,2 × 109 Pa, yani 2200000000, yoğunluğu 1000 kg/m³'tür. Bölün: 2.200.000.000 ÷ 1000 = 2.200.000. Karekökü alın: √2.200.000 = 1.483,24 m/s. Diğer birimlerle: × 3,6 = 5.339,66 km/sa, × 2,23694 = 3.317,91 mph. Havadaki 343 m/s'ye göre bu, 1.483,24 ÷ 343 = 4,324 olur ve Mach değeri olarak gösterilir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Modülü GPa veya MPa olarak girmek. Alan pascal bekler; 2,2 GPa için 2,2 yazarsanız 1.483 m/s yerine yaklaşık 0,05 m/s çıkar. Önce Pa'ya çevirin.
  • Yoğunluğu g/cm³ olarak girmek. kg/m³ olmalıdır: su 1 değil 1000'dir.
  • Sıvı veya gaz için Young modülünü, ince çubuk için hacim modülünü kullanmak. Ortamınızda dalganın nasıl ilerlediğine uyan modülü seçin.
  • Mach değerini ortamın kendisine göre sanmak. Her zaman havadaki ses hızı olan 343 m/s'ye bölünür.
  • Sıcaklığı yok saymak. Modül ve yoğunluk sıcaklıkla değişir, hız da değişir; ilgilendiğiniz sıcaklığın değerlerini kullanın.

Bu hesaplama hakkında

Bir ortamdaki ses hızı, o malzemenin ne kadar sert ve ne kadar yoğun olduğuna bağlıdır: v = √(K/ρ); burada K elastik (hacim) modülü, ρ ise yoğunluktur. Daha sert malzemeler, parçacıkları daha hızlı eski konumlarına döndüğü için basınç bozulmalarını daha hızlı iletir; bu yüzden ses havada yalnızca yaklaşık 343 m/s hızla ilerlerken, suda yaklaşık 1.480 m/s ve çelikte yaklaşık 5.000–6.000 m/s hızla ilerler — çelik çok daha yoğun olmasına rağmen, hacim modülü orantılı olarak ondan da daha yüksektir.

Aynı ilişki (ince bir katı çubuk için K yerine Young modülü E kullanılarak) ultrasonik kalınlık testinin, sonar derinlik ölçümünün ve sismik araştırmaların temelini oluşturur; burada bir ses veya şok dalgasının kat ettiği süre, geçtiği malzemenin özelliklerini ortaya çıkarır. Akustik ve malzeme mühendisleri, sismik araştırma yapan jeofizikçiler ve tahribatsız muayene teknisyenleri, yeni bir malzemedeki ses hızını öngörmek veya ölçülen bir hızdan geriye giderek malzemenin sertliğini ya da yoğunluğunu çıkarmak için bu formülü kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Girdilerinizi önce bildiğiniz bir ortamla sınayın. Hacim modülü 1,42e5 Pa ve yoğunluğu 1,204 kg/m³ olan hava 343,42 m/s verir; Young modülü 2e11 Pa ve yoğunluğu 7850 kg/m³ olan çelik ise 5.047,54 m/s verir. Mach değeri her zaman havadaki 343 m/s'ye göre verilir; bu yüzden 1.483,24 m/s hızındaki su 4,324 görünür, oysa suyun içinde ses ötesi bir durum söz konusu değildir. Hangi malzemeleri hazır değer olarak görmek istersiniz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar