为什么声音在固体和液体中的传播速度快得多?
声音可以在空气、固体和液体中传 播。物体的振动在介质中传播,最终传 人耳朵,使耳膜发生振动,然后传递到听 神经,人就听到了声音。所以,我们能听到声音,主要是由于耳朵接受了物体的 振动。那么,声音在空气中、在水中和在固体中传播,哪个传播速度更加快呢? 科学家测定,声音在固体和液体中的传播速度通常都比在气体中快得多,在 0^时,声音在空气中的传播速度为332 米/秒,在水中的传播速度为1450米/秒,在海水中的传播速度为1500米/秒,在钢中的传播速度为5050米/秒,在地幔岩石中可达到8千米每秒以上。 声音的传播速度与介质的性质有密 切关系,它与介质的弹性模量成正比,而 与介质的密度成反比...全部
声音可以在空气、固体和液体中传 播。物体的振动在介质中传播,最终传 人耳朵,使耳膜发生振动,然后传递到听 神经,人就听到了声音。所以,我们能听到声音,主要是由于耳朵接受了物体的 振动。那么,声音在空气中、在水中和在固体中传播,哪个传播速度更加快呢? 科学家测定,声音在固体和液体中的传播速度通常都比在气体中快得多,在 0^时,声音在空气中的传播速度为332 米/秒,在水中的传播速度为1450米/秒,在海水中的传播速度为1500米/秒,在钢中的传播速度为5050米/秒,在地幔岩石中可达到8千米每秒以上。
声音的传播速度与介质的性质有密 切关系,它与介质的弹性模量成正比,而 与介质的密度成反比。不同的介质分子,反抗本领不同,即弹性模量不同,反抗本领大的介质,传递振动的本领也大, 它对于声音的影响程度远远超过了密度的影响,传递声音的速度就快。
固体和 液体的密度比气体的要大得多,从这个角度出发,声音在这类介质中的传播速 度本应小于在空气中的传播速度。但是固体和液体的弹性模量一般远远大于气 的弹性模量,换句话说,声音传播过程中,介质分子依次在自己的平衡位置附 近振动,某个分子偏离平衡位置时,周围其他分子就要把它拉回位置上来,也就 是说,介质分子具有一种反抗偏离位置的本领。
固体和液体的弹性模量大于气 体的弹性模量,所以声音在固体和液体中跑得比在空气中快。不过,因为有一 些固体物质的弹性模量很小,如铅在受到外力敲击后不能像钢铁那样恢复原来 的形状,因而铅中的声速仅为1200米每 秒。
橡胶具有多孔性和特殊的化学结构,因此橡胶中声速更小,只有62米 每秒。收起