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Calculadora de Velocidade do Som

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Velocidade do som no arVelocidade do som na águaComo usar a calculadora de velocidade do som?Perguntas frequentes

Com a calculadora de velocidade do som da Omni, você determina a velocidade do som no ar e na água.

Nem todo mundo sabe que a velocidade do som depende da temperatura, quanto mais alta a temperatura do ar, mais rápido o som pode se propagar.

Para calcular a velocidade do som na água, basta escolher a temperatura. Você pode trabalhar com as escalas Celsius °C ou Fahrenheit °F. Você também pode escolher a unidade desejada; com essa ferramenta, é possível determinar a velocidade do som em km/h, mph, ft/s ou até mesmo em nós!

Velocidade do som no ar

O ar é quase um gás ideal. A fórmula para a velocidade do som em gases ideais é a seguinte:

c=γRTMc = \sqrt{\frac{\gamma \cdot R \cdot T}{M}}

onde:

  • cc: velocidade do som em um gás ideal;
  • RR: constante universal dos gases, aproximadamente 8,3145 J·mol-1·K-1;
  • γ\gamma: índice adiabático, aproximadamente 1,4 para o ar;
  • TT: temperatura absoluta; e
  • MM: massa molar do gás. Para o ar seco, é de aproximadamente 0,0289645 kg/mol.

Substituindo os valores para o ar, você tem a fórmula simplificada para a velocidade do som em m/s:

car=331,31+T273,15c_{\text{ar}} = 331{,}3 \cdot \sqrt{\frac{1 + T}{273{,}15}}

onde TT é dado em °C.

Você percebeu algo interessante? A velocidade do som no gás depende apenas de duas constantes: γ\gamma e RR, bem como da temperatura, mas não da pressão ou densidade do ar, como às vezes se afirma. A umidade do ar também afeta a velocidade do som, mas essa influência é tão pequena que pode ser negligenciada. Em nossa abordagem, a temperatura é o único fator importante!

Velocidade do som na água

O valor usado com mais frequência é 1.482 m/s (para 20 °C); no entanto, não existe uma fórmula fácil para a velocidade do som na água. Muitos autores derivaram equações de dados experimentais, mas as equações são complicadas e sempre contêm polinômios de ordem superior e muitos coeficientes.

Os dados na nossa calculadora para a velocidade na água vêm dos gráficos de velocidade do som na água. A velocidade do som na água é um parâmetro importante na pesquisa de sonar e na oceanografia acústica. No entanto, a fórmula para a água do mar é ainda mais complexa, pois a velocidade do som também muda com a salinidade.

💡 O que você acha da velocidade do som em sólidos? Bem, nossa calculadora de velocidade do som em sólidos 🇺🇸 pode ajudar você a calculá-la.

Como usar a calculadora de velocidade do som?

Vamos calcular como o som se propaga na água fria, neste caso, muito fria, como em um lago quase congelado.

  1. Escolha o item que você quer calcular, neste caso, a velocidade do som na água ou no ar. No nosso caso, é a água, portanto, usaremos a parte inferior da calculadora.

  2. Escolha a unidade de temperatura. Vamos usar graus Celsius.

  3. Selecione a temperatura na lista suspensa. Que tal o frio congelante de 0°C?

  4. A calculadora de velocidade do som exibe a velocidade do som na água; ela é 1403 m/s.

  5. Vamos compará-la com 30 °C (temperatura de banho quente). Dessa vez, a velocidade é igual a 1507 m/s. Você pode mudar as unidades de medida. Lembre-se de que você sempre pode alterar as unidades de velocidade do som: mph, ft/s, m/s, km/h, até mesmo para nós, se desejar.

Agora, como você sabe a velocidade, calcule o tempo ou a distância com a calculadora de velocidade da Omni. Além disso, você pode verificar a distância da tempestade com nossa calculadora de distância de raios; a velocidade do som no ar é um fator significativo para esse cálculo.

Perguntas frequentes

Como calcular a velocidade do som no ar em função da temperatura?

Para determinar a velocidade do som no ar, siga os passos a seguir:

  1. Se você tem a temperatura do ar em °C ou °F, primeiro precisa converter para Kelvin.
  2. Some 1 à temperatura em Kelvin e tirea a sua raiz quadrada.
  3. Multiplique o resultado do passo 2 por 331,3.
  4. Você acabou de determinar a velocidade do som no ar em m/s!

Como a velocidade do som muda com a temperatura?

A velocidade do som aumenta à medida que a temperatura do ar aumenta. A fórmula exata é:

c_ar = 331,3 ⋅ √(1 + T/273,15)

onde T é a temperatura do ar em °C. Com essa fórmula, você obtém a velocidade em m/s.

Qual é a velocidade do som no ar?

Supondo que a temperatura do ar seja de 20 °C, a velocidade do som é de:

  • 343,14 m/s;
  • 1235,3 km/h;
  • 1125,8 pés/s; ou
  • 767,6 mph.

Você pode obter esses resultados aplicando a fórmula c_ar = 331,3 ⋅ √(1 + T/273,15), em que T = 20°C. O resultado está em m/s e, se necessário, você deve convertê-lo para outras unidades de velocidade.

Qual é a velocidade do som na água?

Supondo que a temperatura da água seja de 20 °C, a velocidade do som é de:

  • 1481 m/s;
  • 5332 km/h;
  • 4859 pés/s; ou
  • 3313 mph.

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