聲音為什麼在固體中傳播速度最快,為什麼聲音在固體中的傳播速度最快?

2021-05-02 03:48:02 字數 1775 閱讀 9375

1樓:匿名使用者

如果產生聲音的波源不變,波的頻率就不會變,所以聲音的傳播速度與介質有關。聲音在不同的介質中,所傳播的速度也不同。聲音之所以在固體中傳播速度最快,原因有二:

(1)介質的反抗平衡力的大小決定著聲音的傳播速度,並且成正比,反抗平衡力越大,聲音的傳播速度越快;反之,則相反。那麼什麼又是介質的反抗平衡力呢?我們都知道所有的物質都是由分子或原子組成的。

當物質的某個分子或者原子,不想平衡而與平衡位置偏離時,那麼其四周的分子或者原子就會不允許它偏離,進而一起擠壓它再次回到平衡位置。液體的抗平衡能力比空氣的大,而固體的又比液體大。因此,我們說聲音在空氣中傳播最慢,而在固體中傳播最快。

(2)聲音的傳播速度還與介質的密度緊密相關,並且成正比。介質的密度大,聲音的傳播速度便快,反之,則相反。那什麼樣的介質是密度大的介質呢?

組成物質的原子或者分子排列越緊密,其密度越大,越堅韌。因此,固體、液體、空氣中,密度大小的排列方式應該是這樣的:固體》液體》空氣。

因此,聲音在空氣中傳播最慢,而在固體中傳播最快。

(複製答案)

2樓:科幻老怪

射箭百步穿楊,由於離箭的距離越短,那麼平均速度就越快。而固體粒子之間的間隙最小,致使粒子百步穿楊的距離最短,所以固體中的粒子之間平均速度最快。聲音因此在固體中傳播最快。

3樓:3c數碼配件

固體密度大,聲音震傳遞速度快。

為什麼聲音在固體中的傳播速度最快?

4樓:浮流年

聲音傳播需要介質,並且介質密度越大,它傳播的速度越快,因為固體的密度最大,所以聲音在固體中傳播比在液體中快。

聲音在介質中的傳播依靠的是介質中粒子的碰撞,當碰撞的方向越容易與聲波傳播方向一致時,速度就越快。

在氣體液體固體中,這粒子一般是分子或者原子(在後面為了方便統稱分子)。氣體液體固體三種物態,最基本的區別是分子的平均自由程,或者說被束縛的程度不同,也可以說是平均間距不同。氣體中的分子無規則運動的自由程大,就是說在下一次碰撞之前跑的距離遠,也就是等待下一次碰撞的時間長,這樣機械波的傳播自然耗費更長的時間。

而液體的平均自由程要小得多,分子只被固定在某一個小的區域進行振動,下一次碰撞所需的時間短,如此機械波傳播的速度就快一些。固體比液體的平均自由程更小,所以傳播更快。

所以說從巨集觀上來看,一般的按照密度而言,固體》液體》氣體,所以會出現這種情況。但也不是絕對的,故以密度來區分聲速並不是十分正確,例如水和冰。但眾所周知冰的密度比水小。

經過實驗我們已經知道,溫度對聲速的傳播也有很大貢獻,一般同種介質溫度升高聲速變快,當然這可以用溫度升高,分子振動速度加快來解釋。除此之外還有材料的問題,形狀、摻雜等都能改變其傳播聲音的速度。

所以聲音傳播的速度,和介質中的分子之間相互作用有很大的關係,如果介質中分子相互作用很強,那麼傳播的速度就比較快,相反的,如果比較弱,即便密度比較大,聲音傳播的速度也不會很高。(例如鐵和鉛)

參考資料

知乎

5樓:阮秀雲功嬋

聲音是一種波,波的傳動需要考物質分子振動來傳播,分子間緊湊些,傳遞的就快些,固體的分子間隙比氣體小,所以傳播的快。同理,在高空空氣稀薄,聲音傳播速度也慢些。

6樓:沃亭晚士嫣

聲音傳播的實質是振動的傳導,振動的傳導需要分子(這也是為什麼真空不能傳聲的原因)

固體的分子密度

遠比比液體氣體密集,傳遞振動即傳遞聲音自然就快。

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