Golflengtecalculator
Hoe lang een geluidsgolf in lucht is, in beide richtingen, bij de temperatuur die de lucht werkelijk heeft.
Golflengte
3,432 m
- Halve golflengte
- 1,716 m
- Kwart golflengte
- 0,858 m
- Eén cyclus duurt
- 10,000 ms
- Gebruikte geluidssnelheid
- 343,2 m/s
Waar dit vandaan komt
- Regel
- λ = c ÷ f, met c = √(γRT ÷ M) voor droge lucht — γ 1.4, R 8.314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹, M 0.02896546 kg·mol⁻¹
- Bronnen
- Kanttekening
- Droge lucht, in rust. Luchtvochtigheid verhoogt de snelheid bij kamertemperatuur met minder dan een half procent, en dat is fijner dan de meting waarmee dit antwoord meestal wordt vergeleken.
Een geluid heeft naast een hoogte ook een lengte, en die is langer dan bijna iedereen verwacht: de laagste snaar van een basgitaar is van top tot top meer dan acht meter lang. Het getal kennen vertelt je of een ruimte te behandelen is, waar een microfoon uitdooft en waarom het laag het deel is dat zich niet gedraagt.
Hoe het werkt
Een golf legt in één cyclus één golflengte af, dus de golflengte is de snelheid gedeeld door de frequentie, en de frequentie is de snelheid gedeeld door de golflengte. Elk van beide geeft de ander.
De geluidssnelheid is geen constante. Ze stijgt met de temperatuur, met ongeveer 0,6 meter per seconde per graad, dus dezelfde noot is in een warme ruimte een paar centimeter langer dan in een koude. Hier wordt ze berekend uit de relatie voor een ideaal gas in plaats van uit een tabel gelezen, en daarom is de temperatuur een veld en staat de gebruikte snelheid naast het antwoord.
De halve en de kwart golflengte worden gegeven omdat die gebruikt worden. Een ruimte resoneert waar een halve golflengte tussen twee evenwijdige wanden past, en een poreuze absorber werkt op een frequentie waarvan de kwart golflengte ongeveer zijn dikte is, en dat is het rekenwerk achter de afmetingen van een bass trap.
Voorbeelden
| Geval | Invoer | Resultaat |
|---|---|---|
| Een lage toon in een warme zaal | 100 Hz, 20 °C | 3.432 m |
Veelgestelde vragen
Waarom doet de temperatuur ertoe?
Omdat geluid zich door de lucht verplaatst, en warme lucht minder dicht is: de snelheid gaat van 331 meter per seconde bij het vriespunt naar 343 bij twintig graden. Dat is minder dan vier procent, en op een golflengte van drie meter is het meer dan een handbreedte: genoeg om ertoe te doen als je beslist waar een wandbehandeling komt, en genoeg om een pagina die zonder te vragen 343 aanhoudt buiten stilletjes ongelijk te geven.
Verandert luchtvochtigheid het antwoord?
Een beetje, en dat wordt bewust weggelaten. Vochtige lucht draagt geluid iets sneller dan droge — minder dan een half procent in een gewone ruimte — en dat is fijner dan het rolmaatje waarmee het antwoord wordt vergeleken. Om een luchtvochtigheidsmeting vragen om een getal een centimeter te verschuiven, zou precisie om de precisie zijn.
Geldt hetzelfde voor licht of radio?
De relatie wel, de snelheid niet. Licht en radio reizen in vacuüm met 299.792.458 meter per seconde, bijna negenhonderdduizend keer sneller dan geluid, dus een radiogolflengte komt uit in meters bij frequenties in megahertz. Deze tool gaat over geluid in lucht, en zegt dat in plaats van een menu met media aan te bieden waarin het makkelijk is verkeerd te kiezen.
Waarom resoneert mijn kamer op die frequenties?
Twee evenwijdige wanden resoneren waar een halve golflengte tussen ze past, en opnieuw bij elk veelvoud daarvan. Een kamer van vier meter breed heeft dus haar eerste axiale mode rond 43 Hz, dan 86 en dan 129. Vul hier de afstand in als golflengte en deel de frequentie die je terugkrijgt door twee om de eerste te vinden.
Goed om te weten
- De geluidssnelheid wordt berekend, niet opgezocht: uit de verhouding van de soortelijke warmtes van droge lucht, de molaire gasconstante en de molaire massa van lucht. De controle is dat dezelfde relatie 331,3 meter per seconde geeft bij 0 °C en 343,2 bij 20 °C — de twee getallen die akoestiekhandboeken afdrukken — zonder dat een van beide in de code staat.
- Wat wordt gemodelleerd is droge lucht in rust. Luchtvochtigheid, hoogte en wind verschuiven de snelheid allemaal een beetje en er wordt naar geen van drieën gevraagd, want elk zou een meting kosten die je niet hebt, om het antwoord minder te verschuiven dan je kunt meten.
- Het aangeboden temperatuurbereik stopt bij −60 en 60 °C. Het rekenwerk vindt het geen probleem om daarbuiten te gaan; een antwoord voor lucht van 200 °C zou een natuurkundeoefening zijn en geen meting die iemand doet.