ध्वनि की चाल के लिये न्यूटन का सूत्र

Newtons' formula for speed of sound

आइजैक न्यूटन ने ध्वनि की गति के लिए कोई विशिष्ट सूत्र विकसित नहीं किया। ध्वनि की गति की पहली व्यापक समझ 18वीं शताब्दी के अंत में पियरे-साइमन लाप्लास द्वारा विकसित की गई थी। हालाँकि, एक आदर्श गैस में ध्वनि की गति की गणना करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला एक सूत्र जो लाप्लास के काम के आधार पर प्राप्त किया गया था,इस प्रकार है:

$v={\sqrt {\gamma *R*T}}$

जहाँ:

   $v$ गैस में ध्वनि की गति है,

   $\gamma$ (गामा) गैस के लिए रुद्धोष्म सूचकांक या विशिष्ट ऊष्मा का अनुपात है,

  $R$ गैस के लिए विशिष्ट गैस स्थिरांक है,

   $T$ केल्विन में गैस का तापमान है।

इस सूत्र में, $\gamma$ और $R$ विचाराधीन विशेष गैस के लिए विशिष्ट हैं। मानक स्थितियों में शुष्क हवा के लिए, $\gamma$ लगभग $1.4$ है और $R$ लगभग $287$ जूल प्रति किलोग्राम प्रति केल्विन है।

इस सूत्र का उपयोग करके, आप रुद्धोष्म सूचकांक, विशिष्ट गैस स्थिरांक और गैस के तापमान को जानकर गैस में ध्वनि की गति की गणना कर सकते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह सूत्र एक आदर्श गैस मानता है, हवा में नमी और अशुद्धियों जैसे कारकों की उपेक्षा करता है, और एक निश्चित तापमान और दबाव सीमा के भीतर मान्य है।