v =√ (γrt / m)
Où:
* v est la vitesse du son (m / s)
* γ est l'indice adiabatique de l'air (environ 1,4)
* r est la constante de gaz idéale (8.314 J / mol · k)
* t est la température de l'air à Kelvin (K)
* m est la masse molaire de l'air (environ 0,029 kg / mol)
Voici une explication étape par étape:
1. Convertir la température en Kelvin: Si la température est donnée en Celsius, ajoutez 273.15 pour obtenir la température à Kelvin.
2. Branchez les valeurs: Remplacez les valeurs de γ, R, T et M dans la formule.
3. Calculez la vitesse: Évaluez l'expression pour obtenir la vitesse du son en mètres par seconde.
Exemple:
Disons que la température de l'air est de 20 ° C.
1. Convertir en Kelvin: 20 ° C + 273,15 =293,15 K
2. Valeurs de branche: v =√ (1,4 * 8,314 J / mol · k * 293,15 K / 0,029 kg / mol)
3. Calculer la vitesse: v ≈ 343,2 m / s
Remarque:
* La formule suppose que l'air est sec et à la pression atmosphérique standard.
* La vitesse du son augmente avec la température.
* Cette formule fournit une bonne approximation pour la vitesse du son dans l'air, mais elle peut ne pas être exacte dans toutes les conditions.
Autres facteurs qui peuvent affecter la vitesse du son:
* Humidité: Une humidité plus élevée augmente la vitesse du son.
* vent: Le vent peut affecter la vitesse apparente du son, ce qui le rend plus rapide ou plus lent selon la direction du vent.
* altitude: La vitesse du son diminue avec l'altitude en raison de la densité de l'air plus faible.
