Меню

Если скорость света больше чем скорость звука то почему



Если скорость света больше чем скорость звука то почему

Вы, вероятно, слышали, что люди говорят, «со скоростью молнии» или «быстрее света», чтобы охарактеризовать скорость движения, тем не менее, трудно представить, как быстро луч света проникает в пространство. А раньше считали, что невозможно двигаться быстрее скорости звука. Теория относительности может по-разному осветить этот вопрос.

Только последние достижения науки, дали возможность ученым измерить точно скорость света. Люди считают, что скорость света – это константа, но это справедливо только для вакуума, так в космосе она достигает 299 792 километров в секунду. Скорость света зависит от среды, через которую свет проходит.

Следует учесть, что когда свет проходит через воду или твердое тело и различные среды, его скорость замедляется. Скорость звука тоже меняется в зависимости от качества среды, ее упругости, температуры, плотности, давления и химического состава среды.

Так для пресной воды скорость звука при нормальном давлении равняется 1445 м/c, при 10° С и 1484 м/с, при 20° С. В соленной воде эта величина будет выше. Скорость звука в воздухе тоже колеблется от качества среды и составляет, 335 м в секунду при 0° С. С повышением температуры эта величина увеличится. В воде звук распространяется на много быстрее, чем в воздухе.

Проще сравнить скорости света и звука в вакууме, где нет среды, а значит, упругие звуковые волны не могут рассеиваться, скорость звука в вакууме равна нулю. Значит соотношение скорости звука и света равны бесконечности. Итак, звук распространяется от источника к приемнику в определенной среде.

А среда может быть самой различной – и это может быть вода, воздух, предметы и земля. Прикладывая ухо к земле, индейцы слышали отдаленные звуки.

Если в каком-то объеме вакуумная среда, звук в нем попросту не может распространяться, ведь он распространяется волнами. Передавая, свою вибрацию молекулам и соседним частицам происходит движение частиц и появлению звуковой волны. То есть, говоря о скорости звука, мы должны спросить: о какой среде идет речь? Данная скорость зависит только от среды распространения и не зависит от его высоты.

Свет распространяется с очень большой скоростью. Требуется лишь мгновение, чтобы свет допустим от включенной лампочки достиг наших глаз. Подсчитано, что если бы Земля вращалась со скоростью света вокруг своей оси, она бы в секунду делала 7 оборотов. Расстояние от Солнца до Земли лучи света проходят за 8 минут, преодолевая расстояние 150 млн.км.

Источник

Что быстрее: свет или звук?

Существуют понятия, относительно которых мы даем характеристику объектам.

Все, что нас окружает, мы оцениваем по сравнению с чем-то: размер («ростом с меня», «не крупнее буханки хлеба»), громкость («как сирена») и пр.

Говоря о скорости, часто упоминают скорость звука и скорость света. Это два очень известных примера, которые вспоминают, когда что-то движется очень быстро.

А если сравнить два эти понятия, что быстрее? Звук или свет? Давайте разбираться.

Звук — это волны, распространяющиеся в веществе. Вещество колеблется, и это движение воспринимается нами как звук. От частоты колебания зависит то, насколько звук высокий или низкий и косвенно громкость звука.

Звук может распространяться в газе, жидкости и твердом теле. Да-да, звук передается не только по воздуху. Он слышен в воде и можно услышать звуки, приложив ухо к стене или земле.

Скорость звука зависит от плотности вещества и от температуры.

В воздухе при 20 °С скорость звука примерно 343 м/с (это около 1235 км/ч).

Читайте также:  Доп фары дальнего света дискавери 3

Теперь свет. Со светом сложнее. С одной стороны свет это, как и звук, волны. Только колеблется не вещество, а магнитное и электрическое поля.

С другой стороны, это не волны, а частицы, вроде протонов и электронов из которых состоят любые материалы.

Это свойство походить и на волну, и на частицу, называется корпускулярно-волновым дуализмом.

Скорость света равна около 300 000 000 м/с (это где-то 1 миллиард км/ч).

Так что свет намного быстрее звука, примерно в миллион раз.

«Мнение автора может не совпадать с мнением редакции»
Вы можете написать жалобу
Особенно если это кликбейт.

Источник

Что быстрее всего на свете — звук или свет?

Человек за час неспешной ходьбы преодолевает 4 км. Скорость ветра — 35-70 км/ч, космической ракеты — 8 км/с. Земля, вращаясь вокруг Солнца, только за одну секунду проходит 30 км. Быстрым движением считается то, которое мы перестаем улавливать на близком расстоянии. Пример: летящие пули, снаряды. Но что быстрее всего на свете? Статья будет ответом на этот вопрос.

Как измеряли скорость света

Людей всегда интересовало, что быстрее всего на свете. Многие ученые пытались выяснить, распространяется ли свет мгновенно или с задержкой, но сделать это впервые удалось датчанину О. Ремеру. В 1676 г астроном наблюдал за движением спутника Юпитера и заметил, что он периодически опаздывает. То, что расстояние между Землей и и этим газовым гигантом меняется, было закономерно: в момент каждого нового наблюдения наша планета смещалась по орбите.

Любопытно было другое — это расстояние увеличивалось на величину, равную диаметру земной орбиты. Именно в момент наибольшей дистанции между двумя планетами спутник выходил из тени с максимальным опозданием. Сопоставив факты, Ремер понял, что световая волна не распространяется мгновенно. Он разделил диаметр Земли на время задержки спутника и вычислил скорость света.

Как измеряли скорость звука

В начале XVII века наука еще не знала, что быстрее всего на свете. Получить ответ на этот вопрос попытался француз Мерсенн. В 1630 г ученый, чтобы узнать скорость звука, провел эксперимент с выстрелом. Он измерил расстояние от наблюдателя до оружия и разделил его на время, которое прошло между вспышкой и звуком выстрела.

Через 50 лет Исаак Ньютон рассчитал скорость звуковой волны. Оказалось, что его теоретический результат и результат эксперимента Мерсенна очень сильно отличаются. Лишь в 1808 г француз Пуассон пришел к выводу, что величина, полученная Ньютоном, верна только для постоянной температуры воздуха, чего в обычных условиях добиться невозможно.

В 1822 г опыты группы французских ученых подтвердили догадки. Вывод был таков: скорость звука зависит от температуры, чем она выше, тем быстрее распространяется звуковая волна.

Звук или свет — что быстрее?

При нулевой температуре воздуха скорость звука составляет 331 м/с. При 20° С — 344 м/с. Звуковая волна распространяется не только в воздухе, но и в жидкостях, твердых телах. Известно, что чем больше вещество сопротивляется сжатию, тем лучше проводит звук. Так, скорость звука в воде — 1484 м/с. Металлы, например, алюминий, сталь, железо, проводят звук со скоростью 5000-6000 м/с, а сапфир — со скоростью 11400 м/с.

Полученная Ремером величина скорости света слегка корректировалась, и не раз, потому что со временем менялись методы измерений, расчетов. Свет проходит расстояние в 150 млн км за 8 минут. Его скорость немного меньше 300 тыс. км/с, но для удобства вычислений величину принято округлять.

Сегодня науке доподлинно известно: свет — это то, что быстрее всего на свете. Иными словами, эти частицы двигаются быстрее всех.

Читайте также:  Как рассчитать свет таблица

Источник

Что быстрее всего на свете — звук или свет?

Человек за час неспешной ходьбы преодолевает 4 км. Скорость ветра — 35-70 км/ч, космической ракеты — 8 км/с. Земля, вращаясь вокруг Солнца, только за одну секунду проходит 30 км. Быстрым движением считается то, которое мы перестаем улавливать на близком расстоянии. Пример: летящие пули, снаряды. Но что быстрее всего на свете? Статья будет ответом на этот вопрос.

Как измеряли скорость света

Людей всегда интересовало, что быстрее всего на свете. Многие ученые пытались выяснить, распространяется ли свет мгновенно или с задержкой, но сделать это впервые удалось датчанину О. Ремеру. В 1676 г астроном наблюдал за движением спутника Юпитера и заметил, что он периодически опаздывает. То, что расстояние между Землей и и этим газовым гигантом меняется, было закономерно: в момент каждого нового наблюдения наша планета смещалась по орбите.

Вам будет интересно: «Чушь» — это о недоверии

Любопытно было другое — это расстояние увеличивалось на величину, равную диаметру земной орбиты. Именно в момент наибольшей дистанции между двумя планетами спутник выходил из тени с максимальным опозданием. Сопоставив факты, Ремер понял, что световая волна не распространяется мгновенно. Он разделил диаметр Земли на время задержки спутника и вычислил скорость света.

Как измеряли скорость звука

В начале XVII века наука еще не знала, что быстрее всего на свете. Получить ответ на этот вопрос попытался француз Мерсенн. В 1630 г ученый, чтобы узнать скорость звука, провел эксперимент с выстрелом. Он измерил расстояние от наблюдателя до оружия и разделил его на время, которое прошло между вспышкой и звуком выстрела.

Через 50 лет Исаак Ньютон рассчитал скорость звуковой волны. Оказалось, что его теоретический результат и результат эксперимента Мерсенна очень сильно отличаются. Лишь в 1808 г француз Пуассон пришел к выводу, что величина, полученная Ньютоном, верна только для постоянной температуры воздуха, чего в обычных условиях добиться невозможно.

В 1822 г опыты группы французских ученых подтвердили догадки. Вывод был таков: скорость звука зависит от температуры, чем она выше, тем быстрее распространяется звуковая волна.

Звук или свет — что быстрее?

При нулевой температуре воздуха скорость звука составляет 331 м/с. При 20° С — 344 м/с. Звуковая волна распространяется не только в воздухе, но и в жидкостях, твердых телах. Известно, что чем больше вещество сопротивляется сжатию, тем лучше проводит звук. Так, скорость звука в воде — 1484 м/с. Металлы, например, алюминий, сталь, железо, проводят звук со скоростью 5000-6000 м/с, а сапфир — со скоростью 11400 м/с.

Полученная Ремером величина скорости света слегка корректировалась, и не раз, потому что со временем менялись методы измерений, расчетов. Свет проходит расстояние в 150 млн км за 8 минут. Его скорость немного меньше 300 тыс. км/с, но для удобства вычислений величину принято округлять.

Сегодня науке доподлинно известно: свет — это то, что быстрее всего на свете. Иными словами, эти частицы двигаются быстрее всех.

Источник

Почему скорость света больше скорости звука?

Ну потому что в любых соревнованиях есть победитель и есть побежденный. ШУТКА)))

Потому что так устроена природа. Свет — это электромагнитные волны, они могут распространяться и в пустоте. А звук — это волны упругости вещества, связаны с движением атомов (молекул), распространяются только в газах, жидкостях и твердых телах. То есть свет и звук — совершенно разные по природе явления.

Читайте также:  Ксеноновые лампы головной свет

Мда. Этот вопрос в разных вариантах появляется с завидной регулярностью. А всё потому, что задающие его отроки мыслят как Галилей, но не как Эйнштейн.

В классической физике, в которой работают преобразования Галилея, скорость движущегося тела действительно суммируется со скоростью системы отсчёта «в лоб», или же вычитается из оной. То есть натурально, если у нас есть система отсчёта, движущаяся относительно нас, наблюдателей, со скоростью v, и в этой системе отсчёта нарисовался фотон, или ещё какая хрень, которая движется тоже со скоростью v (но тоже относительно нас), то относительно этой движущейся системы его скорость будет равна нулю.

Это всё просто и понятно даже на пальцах.

Штука, однако, в том, что свет преобразованиям Галилея не подчиняется.. Свету по фигу, кто куда и как движется. И относительно любого объекта, как и относительно любого наблюдателя, скорость света всегда равна. э-ээ. всегда равна скорости света. Такой вот постулат.

Это означает, что и для нас, спокойно стоящих на «неподвижной» Земле, и для чувака, который умудрился разогнаться до скорости света, свет будет двигаться с одной и той же скоростью. Поэтому оный персонаж будет видеть всё как ни в чём ни бывало: относительно него, в его собственной системе отсчёта, фотону тоже будут лететь со скоростью света.

Просто исторический экскурс: откуда вообще появился принцип относительности Галилея (из которого потом и вывели преобразования Галилея)? Из того факта, что никакими механическими опытами — ну, там, бросание ядер с башни, изучение колебаний маятника и т. п. — невозможно определить, находится мы в покоящейся системе отсчёта или в движущейся равномерно и прямолинейно. Когда через Атлантику летали на дирижаблях, то там можно было в начале путешествия поставить карандаш торчком на стол — и он мог так и простоять весь полёт. Настолько плавным и незаметным было движение дирижабля. То есть всё там происходящее происходило точно так же, как если бы дирижабль покоился привязанным к мачте.

Собсно, это и есть наглядная иллюстрация того, что есть инерциальная система отсчёта: это система, в которой выполняется закон инерции. В которой покоящееся тело так и будет покоиться.

Но принцип Галилея был справедлив только для механических опытов. Когда физика доросла до электромагнетизма, когда в уравнениях Максвелла появился коэффициент «c» (скорость света), сразу же встал и вопрос — а относительно какой системы эта скорость измеряется? Так и появилась концепция эфира — среды, в которой распространяется свет (и любая другая электромагнитная волна). Но раз есть такая неподвижная среда, как эфир, значит, можно измерить скорость перемещения относительно этой среды, да? Вот Майкельсон и Морли и попытались это сделать.

Оказалось — ни фига. Как ни измеряй, как не сопоставляй скорость света со скоростью Земли относительно «неподвижного эфира», никакой разницы нет. Это означает, что принцип относительности справедлив не только для механических, но и для любых других явлений, в том числе и электромагнитных. Что никакими вообще опытами нельзя сказать, покоится система отсчёта или движется равномерно и прямолинейно. А раз нельзя никакими, в том числе и электромагнитными, — значит, скорость света во всех системах отсчёта одна и та же. По жизни. Именно этот обобщённый принцип относительности, впервые высказанный Пуанкаре, затем лёг в основу Специальной теории относительности, сформулированной Эйнштейном.

То есть, ещё раз, мораль: как бы относительно внешнего наблюдателя ни двигался человек, для него свет всё равно будет двигаться со скоростью света.

Источник

Adblock
detector