风会影响声音传播速度吗
会影响,远低于光速情况下(貌似没有接近光速的),忽略很多扰动因素的情况下,速度直接于风速叠加。有兴趣的话证明大概如下:只考虑平面单频波 【风会影响声音传播速度吗】
静止情况下满足波动方程
其中
为波速,满足
。当空气在沿
运动时,以上方程是描述空气参考系
的情况,而观察者的静止参考系则为
。其满足伽利略变换(Galilean Transformation)
可得在静止参考系内,波动方程变成
解此方程可得静止参考系内平面波变成
可得出波速变成
这里因为是平面波,只有波原来传播方向的速度变化可以看出,当空气速度方向与原来相同时,静止观察者观察到的音速等于原来的加上空气速度,相反时则为相减。这里只考虑空气速度平行于本来声音传播速度的情况。其实也可以看出频率改变了的多普勒相应。有一点会奇怪的是当空气速度垂直于原来时,算出的波速不变。这是因为这里采用的是平面波,因为垂直于波速,也就是平面波波面完全相同,所以垂直波速的速度并不会对波有任何效果。当现实中的声波并不是平面波,情况会更加复杂。因为本身不是搞流体的,就无能为力了,但应该可以证明速度去掉微扰也是线性叠加的。
■网友的回复
顺风而呼,声非加疾也,而闻者彰
■网友的回复
有关系,确实风是气流,声音是波,但是波需要在介质中传播,这里空气就是传播介质
■网友的回复
去找一条有足够宽度较为平静的定向水流,丢一块石头下去,看水面上的水波是否均匀。声音同理
■网友的回复
这个其实可以拿水做一下实验,因为声波在空气中的传播跟水波在水中的传播类似,所以用水做实验。弄一个水槽。在固定高度让一个固定质量的物体自由落体入水中,产生的水波看看多久能延伸到水槽尽头。然后开始让水流动起来,重复上面的实验,时间会有些许差别。
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