为什么海啸比声音旅行慢?

Question

海啸,在深海,旅行在每小时800公里。

声音在水中的速度大约是每小时5300公里。

这两种波压力波、操作在同一介质。为什么如此多的速度比另一个?

Answer 1

海啸和声波是不同类型的波,一个是横波,另一个是纵向的。让我们来看看每个人的速度的因素影响。

海啸,横波在浅水区

一种横波是我们认为的一天比一天——振荡的方向是垂直于旅行的方向。横波传播的速度取决于不同的因素取决于水的深度。为此,“浅水”的定义通常是指现有深度<波长/ 20。海啸的波长非常大——数百公里的顺序,所以对于一个海啸,全球海洋的任何部分被视为“浅水”。

在浅水区,横波的速度可以被描述,

$ $ V = \ sqrt {gD} $ $

在哪里五美元波的速度,$ D $是深度,g美元重力加速度(9.81米/秒²)。在深海海啸,然后,如果我们假设4公里的深度,我们可以估计198 m / s的速度,或713公里。这是一个粗略的计算,但足够类似于800公里,你引用的问题,我很高兴。

声音——纵波

纵波,振荡的方向平行于旅行的方向,即它是一个振荡密度的材料。在日常生活中我们没有看到很多,但是一个很好的例子是波向下移动一个紧身的如果你混蛋结束朝向或远离对方。

(图片来源)

声音,在液体或气体,纵向波的一个例子。纵波的速度取决于材料的硬度和密度,它穿过,在以下方式:

大概{$ $ c = \ \压裂{K}{\ρ}}$ $

在哪里美元加元波的速度,K美元液体的体积弹性模量,\ρ美元是它的密度。注意,没有依赖液体的深度(在这种情况下,海)——听起来一米以下的表面海水游泳池将大致相同的速度如下声音一米一个海洋的表面。

总结

声波和海啸传播通过不同的机制,影响他们的速度,因此不同的东西。