äänennopeudet

Äänennopeus viittaa nopeuteen, jolla ääniaalto etenee tietyllä väliaineella. Tämä nopeus ei ole vakio, vaan riippuu useista tekijöistä, erityisesti väliaineen ominaisuuksista. Tärkeimpiä tekijöitä ovat väliaineen tiheys ja sen kimmoisuus.

Ilmassa, 20 celsiusasteen lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa, äänennopeus on noin 343 metriä sekunnissa. Lämpötilan noustessa äänennopeus ilmassa kasvaa, koska korkeampi lämpötila lisää ilmamolekyylien liike-energiaa ja siten nopeuttaa ääniaaltojen etenemistä. Paineella on ilmaan havaittava vaikutus vain, jos se muuttaa merkittävästi ilman tiheyttä, mikä tapahtuu esimerkiksi suurissa korkeuseroissa.

Veden äänennopeus on huomattavasti suurempi kuin ilmassa, noin 1482 metriä sekunnissa 20 celsiusasteessa. Tämä johtuu veden suuremmasta kimmoisuudesta ja tiheydestä. Kiinteissä aineissa, kuten teräksessä, äänennopeus on vieläkin suurempi, tyypillisesti yli 5000 metriä sekunnissa. Eri aineiden erilaiset rakenteet ja sidokset vaikuttavat niiden kimmoisuuteen ja siten äänennopeuteen.

Äänennopeus on perustavanlaatuinen käsite akustiikassa, fysiikassa ja monilla muilla tieteenaloilla, ja sitä käytetään esimerkiksi etäisyyksien mittaamisessa ja ääniaaltojen käyttäytymisen mallintamisessa.