Jak dużo szybciej dźwięk płynie przez wodę niż powietrze?

Przy 32 stopniach Fahrenheita fale dźwiękowe rozprzestrzeniają się około cztery razy szybciej w wodzie niż w powietrzu. Prędkość dźwięku w wodzie wynosi około 3170 mph, podczas gdy prędkość dźwięku w powietrzu wynosi tylko około 740 mph. W temperaturze pokojowej, która odpowiada 68 stopniom, fale akustyczne poruszają się w wodzie i powietrzu z prędkością odpowiednio 3,315 mph i 767 mph.

Fale dźwiękowe to fale podłużne, które charakteryzują się prędkością i ciśnieniem. Fale te wymagają medium do propagacji, dlatego fale akustyczne nie przemieszczają się w próżni. Różne media, w których fale dźwiękowe mogą się poruszać, obejmują materiały stałe, ciekłe lub gazowe. Sposób, w jaki propagują się te fale, następuje poprzez gwałtowne oscylacje, w których cząstki zawierające określone medium wibrują, gdy fale przesuwają się z jednej cząsteczki na drugą.

Ciecze są stosunkowo gęstsze w porównaniu do związków gazowych. Cząsteczki w cieczach, takich jak woda, są bardziej skompresowane niż zdyspergowane cząsteczki w gazach, takich jak cząsteczki znajdujące się w powietrzu. Kiedy fale akustyczne rozprzestrzeniają się w wodzie, przekazanie energii wibracyjnej z cząsteczki na cząstkę zajmuje tylko krótki czas, ponieważ cząsteczki są zazwyczaj bliżej siebie. W przeciwieństwie do fal dźwiękowych poruszających się w powietrzu, propagacja fal zajmuje więcej czasu ze względu na to, że cząsteczki są bardziej oddalone od siebie.