Звук — механическая волна, создаваемая колеблющимся источником и распространяющаяся в упругой среде.
Для передачи звука частицы среды должны взаимодействовать друг с другом. Поэтому в вакууме звук не распространяется.
Как распространяется звук
В газах и жидкостях звук является продольной волной. Колеблющийся источник поочерёдно сжимает и разрежает среду, а соседние её участки передают возмущение дальше.
Частицы не летят от источника к слушателю: каждая из них лишь колеблется около своего положения равновесия. По среде перемещаются области сжатия и разрежения, то есть звуковая волна.
Скорость звука
Скорость звука — скорость распространения звукового возмущения в данной среде.
Она определяется упругими и инерционными свойствами вещества и зависит от его состояния. В газах важна температура: при нагревании газа скорость звука обычно увеличивается.
Типичные значения:
- в воздухе при комнатной температуре — около ;
- в воде — около ;
- в стали — около .
Эти значения приближённые. Они показывают, что скорость задаётся средой и её состоянием; определять её только по агрегатному состоянию вещества нельзя.
При переходе звука в другую среду частота остаётся равной частоте источника. Связь скорости, частоты и длины волны рассмотрена в статье «Поперечные и продольные волны».
Важно
Скорость звука — не скорость движения частиц среды. Частицы колеблются около положений равновесия, а звуковое возмущение распространяется на большое расстояние.
Коротко
- Источник звука — колеблющееся тело.
- Звук распространяется только в упругой среде; в вакууме его нет.
- В воздухе передаются сжатия и разрежения, а частицы лишь колеблются около равновесия.
- Скорость звука зависит от вещества и его состояния.