Velocidade do som e número de Mach: ar, água e sólidos

A velocidade do som e o número de Mach

ar: c = 331,3 × √(1 + T ÷ 273,15) (m/s, T em °C)

Mach = v ÷ c | ângulo de Mach: sen α = 1 ÷ M (M ≥ 1) | eco mínimo = c × 0,1 ÷ 2

No ar, a velocidade do som depende da temperatura: 331,3 m/s a 0 °C e cerca de 343 m/s a 20 °C (a fórmula dá 343,2). Nos outros meios, a página usa valores típicos a 20 °C, que você pode trocar no campo próprio. O número de Mach compara a velocidade de um objeto com a do som no mesmo ar.

Som no ar e na água em números

A 20 °C, o som viaja a 343,21 m/s. Um objeto a 1.500 km/h está a Mach 1,214, e o cone de choque tem ângulo de 55,46°. A 0 °C, são 331,3 m/s, e 800 km/h dão Mach 0,671, abaixo de 1: não há cone.

Na água a 20 °C, o som vai a 1.482 m/s, quatro vezes e meia mais que no ar. A −40 °C, o som no ar cai para 306,08 m/s, e um objeto a 1.800 km/h chega a Mach 1,634.

Limites dos valores

• Os valores dos meios que não são o ar são típicos e variam com a temperatura, a liga e o tipo de onda: a água vai de cerca de 1.402 m/s a 0 °C a 1.482 m/s a 20 °C, e o aço, de 5.790 a 5.960 m/s.
• A fórmula do ar varia de acordo com a umidade e a composição; é uma aproximação de livro-texto.
• O eco só é percebido como som separado a partir de cerca de 17,2 m de distância na regra didática de 0,1 s; em acústica, o eco já aparece com 40 a 50 ms de atraso.

Perguntas frequentes