2022년 10월 26일 수요일

53 음속 고체와 기체에서의 그 차이



음속-고체와 기체에서의 그 차이-소음진동이론

고체와 기체에서의 음속의 차이가 나는 이유?

음파가 매질 속을 전파하는 속도가 음속(Sound speed)의 정의다. 매질 자체가 움직이는 것이 아니고, 음파의 위상(Phase)의 전파속도이다. 파장을 원점으로 볼 때, 협소한 의미의 음파는 종파(매질을 전파방향으로 관통하는)로서 유체를 통해 전파되며 온도, 습도 등 매질의 조건과 매질의 종류에 따라 그 속도가 달라진다.

운동량의 변화와 체적변화율

종파의 전파속력은 매질의 역학적 성


음속, 체적탄성률-https://blog.naver.com/vs72

가 성립된다. 이 때 ‘ B ‘는 Bulk modulus로 매질이 유체일 경우는 체적탄성률(체적변화율), 고체일 경우에는 영률(Young modulus)에 해당하며, 일반적으로 영률이 체적탄성률보다 크며, 액체의 체적탄성률이 기체의 체적탄성률보다 크므로 종파의 매질에서의 속도는 결국 밀도의 차이보다 체적탄성률의 차이에 의해서 음속의 차이가 크게 좌우된다. V고체> V액체> V기체 !

음속과 입자속도가 다른점

음파가 탄성매질을 통하여 전파하는 속도로서 공식은 위와 같으며, 그 중에서 공기 중 음속은 간편하게 표현하여 온도와의 관게식으로 c=20.06√T이다.

반면에, 입자속도(Particle velocity; v)는 음파를 전달하는 매질의 진동속도로서 평면파로 가정할 경우, v=p/ρc로 표시할 수 있다. (T: 절대온도, p:압력, ρ: 밀도, c:음속)


파장, 입자속도-https://blog.naver.com/vs72


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