Kecepatan Suara Speed of Sound

2.8 Kecepatan Suara Speed of Sound

Kecepatan suara adalah jarak yang ditempuh per satuan waktu, gelombang suara merambat melalui media elastis. Dalam udara kering pada 20 ° C 68 ° F, kecepatan suara adalah 343,2 meter per detik 1.126 ft s; 1.236 km h. Dalam dinamika fluida, kecepatan suara dalam fluida gas atau cair digunakan sebagai ukuran relatif untuk kecepatan sebuah benda bergerak. Kecepatan suatu benda dibagi dengan kecepatan suara dalam fluida tersebut dan disebut bilangan Mach. Benda yang bergerak dengan kecepatan lebih besar dari Mach 1 berarti berada pada kecepatan supersonik Bannon, 2015. Model gas ideal memprediksi bahwa kecepatan suara dalam gas murni:   p V suara  2.11 di mana V suara adalah kecepatan suara, γ adalah adiabatik konstan juga disebut sebagai eksponen adiabatik, rasio panas spesifik, atau eksponen isentropik, P adalah tekanan absolut gas, dan ρ adalah densitas gas. kecepatan suara di udara nyata tergantung pada suhu, tekanan, kelembaban dan frekuensi A. J. Zuckerwar, 2002. Dalam gas dan cairan, suara biasanya merambat adiabatik, yaitu perubahan suhu yang berhubungan dengan kompresi di gelombang suara tidak keluar dalam satu periode. Kecepatan suara dalam hal ini dapat dinyatakan sebagai berikut:       is ad ad K C 1    2.12 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI di mana K ad adalah modulus bulk adiabatik,  adalah densitas, ad  adalah kompresibilitas adiabatik, ad is    adalah kompresibilitas isotermal, dan  = cp cv adalah rasio panas spesifik pada tekanan konstan untuk panas spesifik di Volume konstan. Kecepatan suara dalam gas ideal diberikan oleh rumus Laplace:      RT C    2.13 di mana   adalah tekanan rata-rata pada benda, R adalah konstanta gas universal, T adalah temperatur absolut dan  adalah kekentalan fluida. Rumus Newton untuk kecepatan suara diperoleh ketika 1   ; formula ini didasarkan pada asumsi bahwa proses propagasi memiliki karakter isotermal. Perbedaan antara proses adiabatik dan isotermal biasanya dapat diabaikan dalam kasus cairan Landau, L. D., 1987. Dalam gas, kecepatan suara meningkat karena suhu dan kenaikan tekanan. Dalam cairan, kecepatan suara umumnya menurun dengan naiknya suhu. Air merupakan pengecualian untuk aturan ini. Dalam ISA atmosfer standar internasional, kecepatan gelombang suara merambat pada media tertentu sekitar 761,6 mph setara dengan 1.116 ft s, 340 m s, 661,7 knot, 34,046.16 cm s, atau 1.225,35 km jam. Kecepatan suara ditentukan oleh kepadatan medium. Di udara, suhu yang mempengaruhi kepadatan udara Landau, L. D, 1987.

2.9 Mach Number