Obsah
Ak ste niekedy pozorovali blikanie blesku na nočnej oblohe a potom ste spočítali, koľko sekúnd trvalo, kým hrom dosiahol vaše uši, už viete, že svetlo prechádza oveľa rýchlejšie ako zvuk. To tiež neznamená, že zvuk prechádza pomaly; pri izbovej teplote sa zvuková vlna pohybuje rýchlosťou nad 300 metrov za sekundu (viac ako 1 000 stôp za sekundu). Rýchlosť zvuku vo vzduchu sa mení v závislosti od niekoľkých faktorov, vrátane vlhkosti.
Zvukové vlny
Predstavte si molekulu vzduchu, ktorá sa pohybuje vo vesmíre a narazila do suseda, aby sa navzájom odrazili ako gumové guličky. Druhá molekula sa teraz rozbehne, až sa zrazí s ďalšou a tak ďalej. Každá z týchto zrážok prenáša energiu z prvej molekuly na druhú. Takto putujú zvukové vlny: molekuly vzduchu sú nútené do pohybu rušením, ako sú vibrácie hlasiviek v krku, a zrážky prenášajú túto energiu z prvej sady molekúl vzduchu na svojich susedov a tak ďalej. Vlna nakoniec prenáša energiu, ale nie je dôležitá, čo znamená, že je to skôr rušenie než samotné molekuly vzduchu.
rýchlosť
Keď hovoríte o rýchlosti zvuku, hovoríte o tom, koľko času potrebuje zvuková vlna alebo narušenie z miesta, kde to začalo do ucha. Rýchlosť zvukovej vlny je určená médiom alebo materiálom, ktorým vlna prechádza; rovnaká vlna pôjde napríklad rýchlejšie v héliu ako vo vzduchu. Každý materiál má dve vlastnosti, ktoré určujú, ako rýchlo prenáša zvuk: jeho hustotu a pevnosť alebo modul pružnosti.
ovzdušia
„Tuhosť“ vzduchu alebo jeho elastický modul sa s vlhkosťou nemenia. Hustota však áno. Ako sa vlhkosť zvyšuje, zvyšuje sa aj percento molekúl vzduchu, ktoré sú molekulami vody. Molekuly vody sú omnoho menej hmotné ako molekuly kyslíka, dusíka alebo oxidu uhličitého, a teda čím väčšia je časť vzduchu tvorená vodnou parou, tým menšia je hmotnosť na jednotku objemu a čím je vzduch hustší, tým menšia je. Nižšia hustota sa premieta do rýchlejšieho pohybu zvukových vĺn, takže zvukové vlny sa pohybujú rýchlejšie pri vysokej vlhkosti. Zvýšenie rýchlosti je však veľmi malé, takže ho môžete pre každodenné účely ignorovať. Napríklad pri izbovej teplote vzduch na hladine mora sa zvuk pohybuje približne o 0,35 percenta rýchlejšie pri 100 percentnej vlhkosti (veľmi vlhký vzduch) ako v prípade 0 percentnej vlhkosti (úplne suchý vzduch).
Iné faktory
Vplyv vlhkosti na rýchlosť zvuku je o niečo väčší pri nižších tlakoch vzduchu, aké sa vyskytujú vo vysokých nadmorských výškach. Napríklad vo výške asi 6 000 metrov (20 000 stôp) nad hladinou mora je rozdiel medzi rýchlosťou zvuku v suchom vzduchu pri izbovej teplote pri 0% vlhkosti a tým istým vzduchom pri 100% vlhkosti asi 0,7%. Zvyšujúca sa teplota tiež zväčšuje vplyv vlhkosti na rýchlosť zvuku vo vzduchu, aj keď je tento nárast opäť pomerne malý.