声音在固体,液体传播的速度比气体中快
声音实质是一种物质压缩波,音速²=dp/dρ,密度越大,音速越大,声音传播的速度也就越大,也可以这样想,声音就像子弹,穿透密度小的物体(比如棉花)要比穿透密度大的东西(比如木板)快~
声波作为一种机械波,可以在任意的弹性介质中传播,因此固体、液体、气体都可以传播声音。一般来说,固体中声速最快,液体次之,气体最慢。但也有例外,如声音在橡胶中传播的速度就非常慢,甚至比在空气中时还慢。
一般说来,如果构成气体的分子比空气分子轻,那么,
这种气体的密度就要比空气低。较轻的分子运动得也较快。
声音在这种轻的气体中传播的速度比在空气中快,这不是由
于密度的改变,而是由于分子的运动较快。声音在0℃的氢
气中的传播速度是每小时约4667公里。
当我们说到液体和固体,情况就与气体大不相同了。在
气体中,分子彼此相隔很远,几乎不互相干扰。如果分子受
到推压而彼此更接近起来,它们仅仅是通过无规运动而彼此
分开,但在液体和固体中,原子和分子是相互接触的。如果
它们受推压而挤到一起,它们的互斥力就会非常快地迫使它
再次分离。
对于固体来说,尤其是这样。在固体中,原子和分子多
少比较稳固地保持在各自的位置上。它们保持得越是稳固,
它们被推压到一起时,弹回的速度就越快。因此,声音在液
体中的传播速度比在气体中快;在固体中传播得更快;在刚
性固体中则传播得最快。密度并不是声音传播快慢的根本原
因。
因此,声音在水中以每小时约5200公里的速度传播,
在钢中则以大约每小时约18000公里的速度传播。
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