Newton's Formula and Laplace corrections.














Chapter   8 :Waves 


Long Question : 

On which factor speed of sound depend? Derive Newton′s Formula to calculate speed of sound .Also derive Laplace  Correction.


Answer:


Factors Depends on speed of sound:::::


(1)   Elasticity (  E ) which would be reciprocal of compressibility.

(2)    Inertia / Density (  ρ  ).



                 ____________

          V=√      E

                   -----------      → (1)

                       ρ



Newton′s   Formula :


According to Boyel′s Law 


PV=Constant.

                                    ∴P→p+Δp

              

                                     ∴V→V-Δy



pv=[p+Δp][v-Δv]

pv=pv-pΔv+Δpv-ΔpΔv          ∴ Δ×Δ=Δ²


Neglecting higher power Δ².......


pv=pv - pΔv+Δpv

pv-pv= -pΔv+Δpv

0= -pΔv +Δpv


pΔv = Δpv


       Δpv                                      Δp

p= ----------                      ∴   p=--------

        Δv                                       Δv/v


                                                      Δpv

                                        ∴   p=-----------

                                                        Δv






         Δp        ( Elastic  stress)

p=   ----------

         Δv/v       ( Elastic strain).





p= E    ( Elasticity).




put in (1)


       _________ 

v=√     p

         --------

            ρ

                                    ∴  p= 101235 Nm-²

                                     Or    1.0×10³+²Nm-²


                                     ρ=1.29 kgm-³

       _______________

v=√   1.0 ×10 ³+²

          ------------------

               1.29 



V=280 ms-1

                                     

 









Post a Comment

Previous Post Next Post