Elasticidade & amp; Densidade da velocidade de onda

A velocidade de uma onda é determinada , em grande medida , pela densidade e elasticidade do meio através do qual a onda se desloca . A importância relativa destes dois fatores pode variar muito, dependendo da substância , mas há alguns conceitos-chave que podem ajudar a explicar o comportamento da energia das ondas . Elasticidade em Sólidos

A velocidade de uma onda que se desloca através de materiais sólidos é parcialmente determinada pela elasticidade do sólido . A elasticidade de um sólido é determinado pela quantidade de suas mudanças de forma quando é colocado sob estresse. Sólidos com elevada elasticidade , tais como borracha , a mudança muito sob pressão e a velocidade das ondas de som por esses tipos de materiais é muito mais lenta . Sólidos com baixa elasticidade , como o aço , mantêm a forma e as ondas são capazes de viajar a velocidades mais elevadas .
Densidade em Sólidos

A velocidade de uma onda através de um sólido é também determinada pela densidade do sólido . A densidade é simplesmente a massa total do material por unidade de volume . Portanto , os sólidos que são feitas de moléculas grandes tendem a ter uma maior densidade , ou massa por unidade de volume . Sólidos densos são muito mais difíceis para as ondas para viajar através do e assim vai diminuir a velocidade da onda.
Gases

Gases com alta densidade , tais como xenon , ondas lentas para baixo enquanto os gases mais leves, como hidrogênio e hélio , permitem que as ondas para viajar a velocidades maiores . Os gases são altamente elástico , de modo que a densidade é o factor mais importante na determinação da velocidade de onda . No entanto , a densidade do gás não afecta a onda sonora , enquanto existir a gás a uma temperatura constante . Neste caso , a temperatura do gás determina a velocidade da onda . A energia das ondas é transmitido , fazendo com que as moléculas de circular e transferir o movimento para moléculas adjacentes . Temperatura determina como as moléculas estão se movendo rápido antes de a onda chegar . A uma temperatura mais elevada , as moléculas já estará movendo uma grande quantidade , de modo que menos energia será necessária para transferir a energia das ondas e a onda vai viajar mais rápido . A temperaturas mais baixas , o oposto é verdadeiro . Se a temperatura está constantemente flutuando , então a densidade entra em jogo quando a temperatura não é consistente o suficiente para determinar a velocidade da onda.
Umidade

As moléculas de água são menos elástica do que as moléculas de gás . Isto acontece porque os átomos de moléculas de água são mais fortemente atraído para o outro do que os átomos nas moléculas de gás . Quando uma força actua sobre a água , as moléculas são deslocadas , mas voltam à sua posição anterior, mais rapidamente do que as moléculas de gás . Como a energia das ondas é transmitida através de moléculas em movimento , as moléculas mais cedo retornam às suas posições , quanto mais cedo eles podem ser movidos novamente ea onda pode viajar mais rápido . Quando o ar é úmido , ela é cheia de moléculas de água e as ondas viajam mais rapidamente.
Atmosfera

Em temperaturas mais elevadas , as ondas de viajar mais rápido porque menos energia é necessária para causar moléculas para se mover. Em altas altitudes , o ar é muito mais frio para que as ondas posteriormente viajar mais devagar, um fenômeno chamado de gradiente de som velocidade. Na estratosfera , a velocidade das ondas aumenta novamente como a camada de ozono quente , que se encontra adjacente ao stratosophere , aquece -se o ar . Neste caso, nem elasticidade nem densidade é o fator decisivo na determinação da velocidade da onda.

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