Om du någonsin har tittat på blixtnedslag i natthimlen och sedan räknade hur många sekunder det tog för åskan att nå dina öron, vet du redan att ljuset färdas mycket snabbare än ljud. Det betyder inte att ljudet går långsamt antingen; vid rumstemperatur reser en ljudvåg på över 300 meter per sekund (mer än 1000 fot per sekund). Ljudets hastighet i luft varierar beroende på flera faktorer, inklusive fuktighet.

Ljudvågor

Föreställ dig en luftmolekyl som bryr sig över rymden och kraschar in i en granne så att de studsar varandra som en par gummibollar. Den andra molekylen rusar nu av tills den kolliderar med en annan och så vidare. Var och en av dessa kollisioner överför energi från den första molekylen till den andra. Det här är hur ljudvågor reser: Luftmolekyler tvingas in i rörelse genom störningar som vibrationer i vokalband i halsen och kollisioner överför den energin från den första uppsättningen av luftmolekyler till sina grannar och så vidare utåt. I slutändan överför vågen energi, men ingen roll, vilket betyder att det är störningen som reser snarare än luftmolekylerna själva.

Speed ​​

När du pratar om ljudets hastighet är du pratar om hur mycket tid det tar för ljudvågen eller störningen att gå från den plats där den började till ditt öra. Hastigheten hos en ljudvåg bestäms av mediet eller materialet genom vilket vågan reser; samma våg går snabbare i helium än vad den gör i luften till exempel. Varje material har två egenskaper som bestämmer hur snabbt det överför ljud: dens densitet och dess styvhet eller elastisk modul.

Luft

Luftens stela eller dess elastiska modul ändras inte med fuktighet . Densitet gör dock. När luftfuktigheten ökar, så är andelen luftmolekyler som är vattenmolekyler. Vattenmolekylerna är mycket mindre massiva än syre-, kväve- eller koldioxidmolekyler, och ju ju större bråkdelen av luft som består av vattenånga, desto mindre massa blir volymen och desto mindre blir luften. Lägre densitet övergår till snabbare ljudvågresor, så ljudvågor reser snabbare vid hög luftfuktighet. Ökningen i hastighet är dock mycket liten, så för de flesta vardagliga ändamål kan du ignorera det. I luftrumstemperaturen vid rumstemperatur rör ljudet exempelvis cirka 0,35 procent snabbare i 100 procent luftfuktighet (mycket fuktig luft) än vad den gör i 0 procent fuktighet (helt torr luft).

Övriga faktorer

Effekten av fuktighet på ljudets hastighet är något större vid lägre lufttryck, som de du upplever vid hög höjd. På ungefär 6000 meter över havet är exempelvis skillnaden mellan ljudets hastighet i rumstemperatur torr luft vid 0 procent fuktighet och samma luft vid 100 procent fuktighet cirka 0,7 procent. Ökande temperatur förstorar också effekten av luftfuktighet på ljudets ljud i luften, men igen är ökningen relativt blygsam