Физика: Кто впервые измерил скорость звука?

06062007ивант

29.06.2023 19:57

Физика

Есть ответ 👍

Кто впервые измерил скорость звука?

191

428

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

oliaputliar

Физика

4,5(62 оценок)

Мысль измерить скорость звука впервые пришла философу фрэнсису бэкону. по его совету этим занялся французский ученый марен марсенн. в 1630 г. он провел наблюдение над выстрелом из мушкета. расстояние между наблюдателем и мушкетом было поделено на время, прошедшее между вспышкой от выстрела и долетевшим до наблюдателя звуком. марсенн нашел, что скорость звука равна 230 туазам в секунду, что соответствует 448 м/сек. спустя полвека ученый исаак ньютон вычислил скорость звука теоретически, исходя из свойств воздуха и зависимости объема газа от давления, зависимости, выраженной законом бойля — мариотта. эта скорость оказалась немногим более половины скорости, полученной в опыте марсенна. когда теория противоречит опыту, следует искать, где же ошибка. ее начали искать и в теоретических рассуждениях ньютона, и в опыте марсенна. в 1738 г. французская академия наук повторила измерение скорости звука. опыт был поставлен на холме монмартр, близ парижа. было установлено, что скорость звука равна 171 туазу в секунду, что соответствует 337 м/сек. несовпадение с опытом марсенна объяснили тем, что его измерение времени было несовершенным. однако и результат повторного опыта не соответствовал теоретической формуле ньютона. в 1808 г. французский ученый пуассон выяснил, что закономерность, обнаруженная бойлем и мариоттом (именно она была положена в основу расчетов ньютона) , неприменима для описания, как распространяется звук в воздухе. этот закон справедлив лишь в том случае, когда объем газа изменяется медленно — так, что сжимаемый газ отдает среде, которая его окружает, возникающее в нем тепло; или, наоборот, так, что медленно расширяющийся газ успевает нагреваться от окружающей среды. следовательно, постоянство температуры воздуха (основное условие закона бойля — мариотта) может быть сохранено лишь в изотермических условиях, т. е. при свободном теплообмене между сжимаемым газом и окружающей этот газ средой. как впервые была измерена скорость звука в воде как известно, звук передается не только через воздух. он может проходить и через другие вещества - газообразные, жидкие, твердые. в воде звук бежит в четыре с лишком раза быстрее, чем в воздухе. работавшие в подводных сооружениях , что под водой отчетливо слышны береговые звуки, а рыбаки знают, что рыбы уплывают при малейшем подозрительном шуме на берегу. ученые почти 170 лет назад в точности измерили, с какой скоростью бежит звук под водой. жан-даниэль колладон и его друг, швейцарский шарль-франсуа штурм (фр. charles-françois sturm), в 1826 году на женевском озере провели опыт по измерению скорости распространения звука в воде. два сели в лодки и разъехались километра на три один от другого. с борта одной лодки свешивался под воду колокол, в который можно было ударить молотком с длинной ручкой. ручка эта была соединена с приспособлением для зажигания пороха в маленькой мортире, укрепленной на носу лодки: одновременно с ударом в колокол вспыхивал порох, и яркая вспышка видна была далеко кругом. мог видеть эту вспышку, конечно, и тот , который сидел в другой лодке и слушал звук колокола в трубу, спущенную под воду. по запозданию звука в сравнении с вспышкой определялось, сколько секунд бежал звук по воде от одной лодки до другой. такими опытами найдено было, что звук в воде пробегает 1440 м в секунду. (напомним, что скорость распространения звука в воздухе - 340 м/с - впервые была рассчитана п. лапласом в начале xix в. )