水中での音速について教えていただきたいことがあります.

一般的には下記のWilson(1960年)の式が水温,深度および塩分を関数とした水中での音速の実験式としてもっとも精度がよいとされているらしいのですが,淡水中での音速を求める式を知りたいのですが,S=0として計算して良いのかどうかがわかりません.教えてください.

V[m/s]=1449.2+4.618t-0.0546 t2-1.391(S-35)
ただし,ここでtは水温[℃],Sは塩分〔%〕であり,深度0大気圧中.

また,関連サイトや参考になる書籍がありましたら,是非教えてください.

A 回答 (2件)

現在最も信頼されている水の音速値は下記の論文とされています.



W.Kroebel and K.H.Mahrt,Recent results of absolute sound volosity
Measurement in pure water and sea water at atmospheric pressure,Acustica,Vo.35,pp.154-164,1976

この論文にはもちろん,GreenspanやWilsonの論文が参照されています.

この回答への補足

早速の回答どうもありがとうございました.
教えていただいた論文を入手しましたが,これは音速値のみのようですね.
申し上げにくいのですが,私が探しているのは,淡水中で0~100℃までの音速を求める式なのです.
もし,式に関してもご存じでしたら,お教えいただけないでしょうか?

よろしくお願いします.

補足日時:2001/01/26 12:40
    • good
    • 0
この回答へのお礼

二つ目に紹介していただいた,論文も入手できました.
とても助かりました.
どうもありがとうございました.

お礼日時:2001/01/31 11:29

音速の式は文献の161頁の右の段 V=Σ  の式です.ただし,水温が34℃までの制限があります.


もっと広い温度での式は,

V.A.Del Grosso and C.W.Mader,Speed of sound in pure water,J.Acoust.Soc.Am.,Vol.52,No.5,pp.1442-1446,1972.

が良いと思います.
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q周期T、周波数f、T=20[ms]のf=50[Hz]

T=20[ms]のf=50[Hz]とあります。
T=1/fを使い、秒を分にすればいいと考えたんですが、50[Hz]になりません、どう計算するのでしょうか?

Aベストアンサー

msとはミリ秒、つまり1/1000秒のことです。
秒に換算すると、20/1000=1/50秒
f=1/T=1(1/50)=50Hzとなります。

Q[解析力学] 作用Sの変分 t→t+δt の導出

ラグラジアンL(q,q~,t)を用いて作用S=∫(t0~t)dt'L(q,q~,t')とする。
ただしqは一般化座標、q~はdq/dt(一般化速度)、tは時間であり、
Lはラグランジュ方程式 (d/dt)(∂L/∂q~)-(∂L/∂q)=0 を満たすものとする。
このとき、
(1)時刻tでのq(t)を q→q+δq としたときの変分δS
  を一般化運動量∂L/∂q~=p とδqを用いて表せ。
(2)位置qとなるtを t→t+δt としたときの変分δS
  を L、p 、q~、δqを用いて表せ。
ただしq(t0)は固定

という問題について、
(1)はδS=pδq が求まったのですが、(2)の解法がわかりません。
調べるとδS=(L-pq~)δt のようになるらしいのですが・・・

解法、もしくはヒントを教えていただきたく思います。
δS=(∂S/∂t)δt+(∂S/∂q)δq+(∂S/∂q~)δq~

Aベストアンサー

すみません。計算間違ってました。#1の方針でも出来ると思うのですが汎関数積分の扱いが難しいのでとりあえず忘れて下さい。
あるqに到達する時刻をずらすという操作を考えます。
ノーテーションが分かりにくいので元々のラグランジアンにおいて時刻t=t1でq(t1)=q1だったとします。
このq1に到達する時刻をt=t2にするために新たな関数Q(t)を導入しQ(t2)=q1をみたすとします。
いま、t1とt2の関係がt1+δt=t2となる場合を考えればいいのでqとQの関係は
Q(t2)=q(t1)=q(t2-δt)=q(t2)-q~(t2)δt+O(δt^2)
となります。
次に速度は両辺t2で微分すればいいのですが、微少量の変化分を無視すればd(t2)=d(t1)なので
Q~(t2)=q~(t1)=q(t2-δt)=q(t2)-q~'(t2)δt+O(δt^2) 
となります。この操作によりラグランジアンがL→L'=L(Q(t),Q~(t),t)と変化し、作用の積分範囲は[t0,t+δt]となります。
したがって作用は
S→S'=∫[t0,t+δt]dt L(q(t)-q~(t)δt,q~(t)-q~'(t)δt,t)
=∫[t0,t+δt]dt {L-(∂L/∂q)qδt-(∂L/∂q~)q~'δt}
=∫[t0,t+δt]dt {L-(∂L/∂q)qδt-[d/dt(∂L/∂q~)q~]δt+[(d/dt)∂L/∂q~]q~δt}
=∫[t0,t+δt]dt {L-[d/dt(∂L/∂q~)q~]δt}
となるから作用の変化分は
δS=∫[t0,t+δt]dt {L-[d/dt(∂L/∂q~)q~]δt}-∫[t0,t]dt L
=∫[0,δt]dt L -∫[t0,t+δt]dt [d/dt(∂L/∂q~)q~]}δt
=Lδt-(∂L/∂q~)q~δt+O(δt^2)
=(L-pq~)δt
となります。

すみません。計算間違ってました。#1の方針でも出来ると思うのですが汎関数積分の扱いが難しいのでとりあえず忘れて下さい。
あるqに到達する時刻をずらすという操作を考えます。
ノーテーションが分かりにくいので元々のラグランジアンにおいて時刻t=t1でq(t1)=q1だったとします。
このq1に到達する時刻をt=t2にするために新たな関数Q(t)を導入しQ(t2)=q1をみたすとします。
いま、t1とt2の関係がt1+δt=t2となる場合を考えればいいのでqとQの関係は
Q(t2)=q(t1)=q(t2-δt)=q(t2)-q~(t2)δt+O(δt^2)
となります。
次...続きを読む

Q物理の波動の問題について質問です 問題 水平面でd[m]離れた2点A,Bを周期T[s]で振動させ、2

物理の波動の問題について質問です


問題
水平面でd[m]離れた2点A,Bを周期T[s]で振動させ、2つの波をつくった。図は,波源A,Bから出る波のある時刻での山の位置を描いたものである。

図中の点P1,P2,P3,はそれぞれ強め合いの位置か弱め合いの位置か。

解答
P1:強め合い
P2:弱め合い
P3:強め合い

強め合いか、弱め合いかを判断するには、図のどこに着目すればよいでしょうか?

解説よろしくお願いします

Aベストアンサー

強め合い・弱め合いというのがどういう時に起こるかわかりますか?
強め合うのは、一方が山の時他方も山、一方が谷の時他方も谷、となる場合です。
弱め合うのは、一方が山の時他方は谷、一方が谷の時他方は山、となる場合です。
AとBを同じ周期で振動させているので、山どうしが重なる所では谷どうしも重なり、
一方が山で他方が谷の所では、一方が谷になった時他方は山になります。

P1を見ると山どうしが重なっているので強め合いとなります。
P2を見るとAの波は谷、Bの波は山、となっているので弱め合いです。
P3を見ると谷どうしが重なっているので強め合いとなります。

Q仮に水中でシロナガスクジラ(体長30m,体重190t,泳ぐ速度50km/h)に衝突されたらどれ程の衝

仮に水中でシロナガスクジラ(体長30m,体重190t,泳ぐ速度50km/h)に衝突されたらどれ程の衝撃が加わりますか。できれば計算式と共に回答お願いします。

Aベストアンサー

No.2です。
ダラダラ試算を書きましたが、「類似例」で示せばよかったのですね。

「水中」であることを無視すれば、50 km/h ≒ 14 m/s なので、「約10mの高さから自由落下させて、地面と衝突する」ときと同等です。
「クジラの頭に、10mの高さから落ちたときの衝撃」と言えばよさそうです。

「クジラの頭の弾力性」がよく分かりませんが、コンクリートの床のような硬さなら大怪我(うちどころが悪ければ死亡)、ソファやクッションのような衝撃吸収ができれば無傷もしくは軽傷でしょう。
陸上競技の棒高跳びでは、5m程度の高さから落ちて当然無傷です。

(計算式)
加速度:重力加速度 g=9.8 (m/s²)  (1)
t 秒後の速度:V = g*t (m/s)(t=0 での初速度をゼロとする)  (2)
t 秒後の落下距離:y = (1/2)g*t² (m)(t=0 での初期位置をゼロとする)  (3)

V = 14 (m/s) となる時刻は、(2)より
  14 = 9.8 * t
より
  t ≒ 1.43 (s)
この時間に落下する高さは、(3)より
  y = (1/2) * 9.8 * (1.43)² ≒ 10 (m)

従って、高さ 10 m から自由落下させると、地面と 14 m/s = 50 km/h の速度で衝突する。

No.2です。
ダラダラ試算を書きましたが、「類似例」で示せばよかったのですね。

「水中」であることを無視すれば、50 km/h ≒ 14 m/s なので、「約10mの高さから自由落下させて、地面と衝突する」ときと同等です。
「クジラの頭に、10mの高さから落ちたときの衝撃」と言えばよさそうです。

「クジラの頭の弾力性」がよく分かりませんが、コンクリートの床のような硬さなら大怪我(うちどころが悪ければ死亡)、ソファやクッションのような衝撃吸収ができれば無傷もしくは軽傷でしょう。
陸上競技の棒高跳びで...続きを読む

Q[V], [C], [J] の関係

なぜ起電力1Vの電池から1Cの電荷を取り出した時のエネルギーが1Jなのですか?
そのような公式を探てもどうしても見つかりません。

Aベストアンサー

エネルギーJは力学的な量、電磁気学的な量、化学的な量等いろんな量を用いて記述することができ、これはエネルギー変換の可能性を表しているといえます。

電磁気の世界では最もポピュラーなエネルギーJの定義は

J=W・sec

でしょう。1ワットの電熱器を1秒間使えば1ジュール発熱するというわけです。

W=A・V(アンペア・ボルト)

もよく使います。電位差が1ボルトある回路を1アンペアの電流が流れるとき1ワットの電力を使います。

さて、1アンペアの定義となるといろいろありますが最も基本的なのは

1A=1C/sec

です。つまり1秒間に1クーロンの電荷が流れるとき1アンペアの電流があることを指します。


以上をまとめると


J=W・sec=A・V・sec=CV


人気Q&Aランキング

おすすめ情報