偶看新闻nba11 12赛季总决赛:声速为什么在固体中最快?
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/16 20:02:36
声速为什么在固体中最快?2011-08-28 5:01
Textbook: Liquids and solids are less compressible than air, and that makes the speed of sound in those media higher than in air.
波的传播速度决定于介质的特性，例如，弹性波的传播速度决定于介质的惯性与弹性。具体地说，就是决定于介质的密度和弹性模量。
固体中能够产生切变、体变、长变等各种弹性形变，所以在固体中既能转播与切变有关的横波又能传播与容变或长变有关的纵波。
如同一排人，将一小球从A点传递到B点，如果人数多。人与人间距离很近传递的速度就快，人数少了，人与人之间距离较远，传递的速度就会减慢一样，声波这种机械波传播也依赖传播媒质中粒子的密度，两点间粒子少，能量的转移（如同上述小球移动）就慢一些；而固体、液体、气体中，固体一般密度最高，气体最小，所以声波传播当然以固体中传播最快，气体中最慢了。
即传播速度与介质密度相关，密度高时声速快一些。
声速和介质有关，还和温度有关！空气中音速与温度的关系式： V=331×根号(1+T/273)(m/S) T：是摄氏温度；V：在T℃时的音速 也有介绍音速与温度的关系： 音速也是声速，即声音在介质中传播之速度。音波可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快。在空气中，音速又会依空气状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。如摄氏零度海平面音速约为331.5m/s(1193 km/h)；一万米高空音速约为295m/s(1062km/h)；另外每升高1摄氏度，音速就增加0.607m/s。 温度越高，音速越大。 人们经过反复测试，发现水中声速受温度影响。海水里含有盐类，含盐的多少也对声速有影响。在各种因素中，温度对声速影响最大，每升高1℃，水中声速大约增大4.6米/秒。一般认为海水中的声速是1500米/秒，约是大气中声速的4.5倍。 科学家们还测出了各种液体里的声速。在20℃时，纯水中的声速是1482.9米/秒；水银中的声速是1451米/秒；甘油中的声速是1923米/秒；酒精中的声速是1168米/秒，四氯化碳液体中的声速是935米/秒。由此可见，声音在液体中传播大都比在大气中传播快许多，这和液体中的分子比较紧密有关。 固体中的声速也各不相同，经过反复测定发现，声波在固体中用纵波和横波两种形式传播，这两种波的波速也不相同。例如，在不锈钢中，纵波速度是5790米/秒，横波速度是3100米/秒。把不锈钢做成棒状，棒内的纵波速度是5000米/秒。在金属中，铍是传声的能手，在用铍做的棒内，声波的纵波速度达到12890米/秒，是大气声递的38倍。聚乙烯塑料传声本领较差，聚乙烯棒中的纵波速度只有920米/秒，不及水中声速快。软橡胶富有弹性，声波在里边走不动，速度只有30-50米／秒，还不及空气中的声速呢！
因为固体分子只能在其平衡位置附近振动，分子与分子之间传递能量是很容易的，而液体、气体分子没有固定的平衡位置，所以分子传递能量就要相对困难些，因此，声音在固体中传播速度最快。