Calcolatore della Velocità del Suono

Questo calcolatore della velocità del suono calcola la velocità del suono nell'aria e nell'acqua.

Non tutti sanno che la velocità del suono dipende dalla temperatura: più alta è la temperatura dell'aria, più veloce è la propagazione del suono.

Per calcolare la velocità del suono nell'acqua, basta scegliere la temperatura: Fahrenheit °F o Celsius °C. Puoi anche scegliere l'unità di misura desiderata: con questo strumento puoi trovare la velocità del suono in mph, ft/s o addirittura in nodi!

L'aria è quasi un gas ideale. La formula della velocità del suono nei gas ideali è:

dove:

• $c$ — Velocità del suono in un gas ideale;
• $R$ — Costante molare dei gas, circa 8,3145 J·mol⁻¹·K⁻¹;
• $\gamma$ — Indice adiabatico, circa 1,4 per l'aria;
• $T$ — Temperatura assoluta; e
• $M$ — La massa molare del gas. Per l'aria secca è di circa 0,0289 645 kg/mol

Sostituendo i valori per l'aria, abbiamo la formula semplificata per la velocità del suono in m/s:

dove:

• $T$ — Temperatura espressa in °C.

Hai notato qualcosa di interessante? La velocità del suono nei gas dipende solo da due costanti, $\gamma$ e $R$, e dalla temperatura, ma non dalla pressione o dalla densità dell'aria, come a volte si sostiene. Anche l'umidità dell'aria ha un effetto sulla velocità del suono, ma l'influenza è così piccola che può essere trascurata. La temperatura è l'unico fattore importante!

Il valore più utilizzato è 1482 m/s (per 20 °C); tuttavia, non esiste una formula semplice per la velocità del suono in acqua. Molti autori hanno ricavato delle equazioni dai dati sperimentali, ma le equazioni sono complicate e contengono sempre polinomi di ordine superiore e molti coefficienti.

I dati presenti nel nostro calcolatore provengono dai grafici della velocità del suono in acqua. La velocità del suono in acqua è un parametro importante nella ricerca sonar e nell'oceanografia acustica. Tuttavia, la formula per l'acqua di mare è ancora più complessa perché la velocità del suono cambia anche in base alla salinità.

Calcoliamo come si propaga il suono nell'acqua fredda, cioè molto fredda, per le attività di nuoto invernali.

1. Scegli la sezione di cui hai bisogno: la Velocità del suono nell'acqua o Velocità del suono nell'aria secca. Nel nostro caso si tratta di acqua, quindi useremo la parte inferiore del calcolatore;

2. Scegli l'unità di misura della temperatura. Scegliamo i gradi Celsius;

3. Seleziona la temperatura dall'elenco a tendina. Prendiamo questi freddissimi 5 °C;

4. Il calcolatore della velocità del suono visualizza la velocità del suono nell'acqua; è 1427 m/s; e

5. Facciamo un confronto con 40 °C (temperatura di un bagno caldo). Questa volta la velocità è pari a 1526 m/s. Ricorda che puoi sempre cambiare l'unità di misura della velocità del suono: mph, ft/s, m/s, km/h, anche in nodi se lo desideri.

Ora che conosci la velocità, calcola il tempo o la distanza con questo calcolatore della velocità media. Inoltre, puoi verificare la distanza del temporale con il nostro calcolatore per la distanza dal fulmine: la velocità del suono nell'aria è un fattore importante per questo calcolo.