| 8406202 9216 1210 912 1его разгон и замедление. В СССР по условиям безопасности движения С. движения гружёных поездов ограничена 90 км/ч, порожняковых составов - 100, пасс/ поездов - 120 - 140; на линии Ленинград - Москва - 160-200 км/ч. Техническая - ср. С. движения поезда с учётом времени на разгон и замедление движения, связанного с остановками; она значительно меньше ходовой С. Участковая (коммерческая) - ср. С. движения поезда между смежными технич. (деповскими) станциями с учётом времени простоя поезда на промежуточных (линейных) станциях. В СССР ср. техническая С. движения поездов 47-50 км/ч, ср. участковая грузовых поездов 34-35 км/ч. Map шрутная - ср. С. движения поезда на всём пути следования от пункта его формирования до пункта расформирования. Различается по видам движения (грузовое, пасс.), по направлениям (двухпутные, однопутные линии), на электрич., тепловозной или паровозной тяге и др. Итоговая - ср. С. продвижения груза по жел. дорогам от момента принятия груза к перевозке до момента доставки его в пункт назначения, включая простои в пути следования. Итоговая С. доставки пассажиров обычно определяется расписанием движения соответств. поездов.
Е. Д. Хануков.
СКОРОСТЬ ЗВУКА, скорость распространения к.-л. фиксированной фазы звуковой волны; наз. также фазовой скоростью, в отличие от групповой скорости. С. з. обычно величина постоянная для данного вещества при заданных внеш. условиях и не зависит от частоты волны и её амплитуды. В тех случаях, когда это не выполняется и С. з. зависит от частоты, говорят о дисперсии звука.
Для газов и жидкостей, где звук распространяется обычно адиабатически (т. е. изменение темп-ры, связанное со сжатиями и разряжениями в звуковой волне, не успевает выравниваться за период), выражение для С. з. можно представить, как
[2335-2.jpg]
(формула Лапласа), где р0 - среднее давление в среде, R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная темп-pa, ц - молекулярный вес газа. При y = 1 получаем формулу Ньютона для С. з., соответствующую предположению об изотермич. характере процесса распространения.
В жидкостях обычно можно пренебречь различием между адиабатич. и изотермич. процессами.
С. з. в газах меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, как правило, чем в твёрдых телах, поэтому при сжижении газа С. з. возрастает. В табл. 1 и 2 приведены значения С. з. для нек-рых газов и жидкостей, причём в тех случаях, когда имеется дисперсия С. з., приведены её значения для малых частот, когда период звуковой волны больше, чем время релаксации.
Табл. 1- - Скорость звука в газах при О 0С и давлении 1 атм.
Газ
с, м/сек
Азот
334
Кислород
316
Воздух
331
Гелий
965
Водород
1284
Метан
430
Аммиак
415
С. з. в газах растёт с ростом темп-ры и давления; в жидкостях С. з., как правило, уменьшается с ростом темп-ры. Исключением из этого правила является вода, в к-рой С. з. увеличивается с ростом темп-ры и достигает максимума при темп-ре 74 0С, а с дальнейшим ростом темп-ры уменьшается. В морской воде С. з. зависит от темп-ры, солёности и глубины, что определяет ход звуковых лучей в море и, в частности, существование подводного звукового канала.
Табл. 2. -Скорость звука в жидкостях при 20 °С
Жидкость
с, м/сек
Вода
1490
Бензол
1324
Спирт этиловый
1180
Четырёххлористый углерод
920
Ртуть
1453
Глицерин
1923
С. з. в смесях газов или жидкостей зависит от концентрации компонентов смеси.
С. з. в изотропных твёрдых телах определяется модулями упругости вещества и его плотностью. В неограниченной твёрдой среде распространяются продольные и сдвиговые (поперечные) волны,причём фазовая С. з. для продольной волны равна
[2335-3.jpg]
где Е - модуль Юнга, G - модуль сдвига, v - коэфф. Пуассона, К - модуль объёмного сжатия. Скорость распространения продольных волн всегда больше, чем скорость сдвиговых волн (см. табл. 3).
В монокристаллич. твёрдых телах С. з. зависит от направления распространения волны относительно кристаллогра-фич. осей. Во многих веществах С. з. зависит от наличия посторонних примесей. В металлах и сплавах С. з. существенно зависит от обработки, к-рой был подвергнут металл: прокат, ковка, отжиг и т. п.
Измерение С. з. используется для определения многих свойств веществ. Измерение малых изменений С. з. является чувствит. методом определения наличия примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерения С. з. и её зависимость от разных факторов позволяют исследовать зонную структуру полупроводников, строение Ферми поверхностей. в металлах и пр. Ряд контрольно-измерит. применений ультразвука в технике основан на измерениях С. з.
Всё вышеизложенное относится к распространению звука в сплошной среде, т. е. С. з. является макроскопич. характеристикой среды. Реальные вещества не являются сплошными; их дискретность приводит к необходимости рассмотрения упругих колебаний др. типов. В твёрдом теле понятие С. з. относится только к акустич. ветви колебаний кристаллической решётки.
Лит.: Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М.. Механика сплошных сред, 2 изд., М., 1953; Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников JO. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970; Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973. А.Л.Полякова.
СКОРОСТЬ СВЕТА в свободном пространстве (вакууме) с, скорость распространения любых электромагнитных волн (в т. ч. световых); одна из фундаментальных физических постоянных, огромная роль к-рой в совр. физике определяется тем, что она представляет собой предельную скорость распространения любых физич. воздействий (см. Относительности теория) и инвариантна (т. е. не меняется) при переходе от одной системы отсчёта к другой. Никакие сигналы не могут быть переданы со скоростью, большей с, а со скоростью с их можно передать лишь в вакууме. Величина с связывает массу и полную энергию материального тела; через неё выражаются преобразования координат, скоростей и времени при изменении системы отсчёта (Лоренца преобразования); она входит во мн. др. соотношения. Под С. с. в среде с' обычно понимают лишь скорость распространения оптического излучения (света); она зависит от преломления показателя среды п, различного, в свою очередь, для разных частот v излучения (дисперсия света): с'(v) = c/n(v). Эта зависимость приводит к отличию групповой скорости от фазовой скорости света в среде, если речь идёт не о монохроматическом свете (для С. с. в вакууме эти две величины совпадают). Экспериментально определяя с', всегда измеряют групповую С. с. либо т. н. ск рость сигнала, или скорость. передачи энергии, только в нек-рых спец. случаях не равную групповой.
Табл. 3. - Скорость звука в некоторых твёрдых телах
Материал
cl, м/сек, скорость продольной волны
ct, м/сек, скорость сдвиговой волны
clст, м/сек, скорость звука в стержне
Кварц плавленый
5970
3762
5760
Бетон
4200-5300
-
-
Плексиглас
2670-2680
1100-1121
1840-2140
Стекло, флинт
3760-4800
2380-2560
3490-4550
Тефлон
1340
-
-
Эбонит
2405
-
1570
Железо
5835-5950
-
2030
Золото
3200-3240
1200
2030
Свинец
1960-2400
700-790
1200-1320
Цинк
4170-4210
2440
3700-3850
Никель
5630
2960
4785-4973
Серебро
3650-3700
1600-1690
2610-2800
Латунь Л59
4600
2080
3450
Алюминиевый сплав АМГ
6320
3190
5200
Как можно более точное измерение величины с чрезвычайно важно не только в общетеоретич. плане и для определения значений др. физич. величин, но и для практич. целей (см. ниже). Впервые С. с. определил |
