Brzina zvuka

U vazduhu se brzina zvuka može odrediti mjerenjem vremena za koje zvuk pređe poznati put. Na mjestu udaljenom s od posmatrača proizvede se istovremeno i zvučni signač,npr.pucanjem iz topa. Ako između svjetlosnog signala i trenutka kad posmatrač čuje zvuk prođe vrijeme t sekundi, onda je brzina zvuka:

                                                                         c=s/t
Brzina zvuka se može izračunati i po Newtonovoj formuli za brzinu longitudinalnih talasa:
                                                                       c=√ E/ρ
Za brzinu u zraku i drugim gasovima formula je:   
                                                                       c=√κp/ ρ
Iz ovog obrasca se može vidjeti kako se sa pritiskom i temperaturom mijenja brzina zvuka. Ako se mijenja pritisak, a temperatura ostaje konstanstna, onda količnik p/ρ ostaje isti, jer je gustina gasa proporcionalna pritisku.
Usljed toga je brzina zvuka nezavisna od nadmorske visine iako atmosferski pritisak opada sa visinom. Međutim, ako se promijeni temperatura, što je u zraku često slučaj, onda se mijenja gustina zraka, a sa njom i brzina zvuka.
Obilježimo sa ρ₀ gustinu na 0⁰C, a sa ρ_t gustinu na t⁰C. Pri zagrijavanju gasa od 0⁰ do t⁰ masa mu se ne mijenja,a zapremina se povećava i iznosi:
                                                                      V_t=V₀(1+γt)
gdje je γ koeficijent zapreminskog širenja gasa.
Gustina na 0⁰ je : ρ₀=m/ V₀ , a na temperaturi t gustina je:  ρ_t=m/ V_{t .}
Uzimajući u obzir prethodno navedenu relaciju, dobijemo da je odnos gustina:                                                                                               ρ_t= ρ₀1/1+γt  
Iz gore navedenih relacija dobijemo:
                                                                        c_t=c₀√1+γt  
Ako uvrstimo vrijednost za γ, dobit ćemo da je :
                                                                         c_t=c₀√T/T₀

Vidi se da brzina zvuka u zraku raste sa temperaturom.
Brzina zvuka u vodi nalazi se sksperimantalno na sličan nači kao u zraku. U obrascu za brzinu longitudinalnih talasa se umjesto modula elastičnosti E, stavlja modul stišljivosti vode. Brzina zvuka u vodi iznosi 1450 m/s. U morskoj vodi je brzina nešto veća, što zavisi od proenta soli u vodi. I brzina zvuka u vodi zavisi od temperature.
U čvrstim tijelima se zvuk prostire brže nego u vodi. U čeliku je npr.brzina zvuka 5200 m/s. Pri prelasku iz jedne sredine u drugu, zvuk mijenja brzinu zbog čega se prelama. Zvučni talasi pokazuju sva svojstva kao i drugi mehanički talasi.
Podsjetimo se da brzinu prostiranja transverzalnih talasa u žicama i šipkama nalazimo po formuli: 
                                                                        c=√F/ μ  
gdje je F sila zatezanja žice l, a μ masa jedinične dužine:
                                                                           μ=m/l