Jaka jest prędkość dźwięku w stali?

Prędkość sprężania dla stali wynosi około 19,700 stóp na sekundę, natomiast prędkość ścinania wynosi około 10 600 stóp na sekundę. Fale akustyczne rozprzestrzeniają się w stali przy dwóch różnych prędkościach: wzdłużnej lub kompresyjnej prędkości fali i poprzeczna lub prędkość fali poprzecznej. Jednak te przybliżone wartości mogą znacząco różnić się od rzeczywistej prędkości ze względu na kilka czynników, w tym dopasowanie włókien, ziarna, skład, temperaturę lub przepuszczalność.

Fale akustyczne powstają w wyniku wibrowania lub oscylacji cząstek w ośrodku, które mogą być ciałami stałymi, cieczami lub gazami. Na propagację tych fal duży wpływ ma gęstość i sprężyste właściwości materiału, w którym poruszają się fale. Związek między prędkością, gęstością i elastycznością można wyrazić matematycznie w równaniu V = sqrt (C ij /d), gdzie "V" oznacza prędkość, "C ij "wskazuje stałą sprężystości, a" d "gęstość.

W ciałach stałych cząsteczki są skondensowane i ciasno upakowane, podczas gdy w cieczach i gazach cząsteczki są bardziej rozproszone. Fale dźwiękowe łatwo przemieszczają się wzdłuż materiałów stałych, podczas gdy mniej rozprzestrzeniają się w cieczach lub substancjach gazowych. Elastyczność odnosi się do zdolności materiału do powrotu do normalnego kształtu i wytrzymania odkształcenia po rozciągnięciu lub ściśnięciu. Sztywne materiały, takie jak stal, mają wyższe tendencje do przeciwstawiania się zniekształceniom. Mniej elastyczny nośnik pozwala na szybszą propagację fal dźwiękowych w porównaniu do bardziej elastycznych materiałów.