书城科普读物百科知识-科普新课堂:奇趣物理
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第80章 声音的速度

在暴风雨天我们总是先看见闪电后听见打雷;同样地,当飞机在高空飞行时,我们也总是先看到机身,后听到轰鸣。

虽然声音的速度很快,但还是比不上光速:它在空气中的传播速度为每小时1224公里,大约是光速的1/900。也正因为如此,光总是先于声音到达我们。光与声的这个速度差能帮助我们轻而易举地计算出一道闪电距离我们到底有多远:只要测出看见闪电距离听到打雷的时间,然后用它(即所测得的秒数)除以3,便能算出闪电距离我们有几公里。声音靠介质传播,而在不同的介质中它的传播速度也不同。

声波是振动在传播时使介质分子产生疏密变化而形成的波。在流体中(如空气和水)产生的波是纵波:其分子的疏密变化是前后的,方向与波的传播方向相同。在固体中,声源的振动既可以是纵向的,也可以是横向的(例如吉他琴弦的振动)。声音从一种介质进入另一种介质时传播速度发生改变,在空气中它的速度为每秒340米(1224千米/时);在水中为每秒1400米(5040千米/小时);在钢铁中则达到5000米(18000千米/小时)。

人类已经能制造出比声速还快的交通工具了。第一架超音速飞机是Bell-X1,于1947年创下飞行记录。整整50年后的1997年出现了第一辆超音速汽车“推力”SSC,时速达到1230公里。而现在人人都能实现超音速旅行:一种“协和”飞机的时速可达2335公里。