Elektrik Akımının Hızı, Işık Hızı ve Ses Hızı Ne Kadardır? Hangisi Daha Hızlıdır?

Elektrik ne kadar hızlı akıyor? Elektrik hızı ışık hızına yakın mıdır? 

Elektrik akımı, elektriksel yük taşıyan parçacıkların (elektronların) hareketiyle oluşuyor. 

Belli bir kesit üzerinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akımıdır. 

Fizikte sürüklenme hızı olarak adlandırılan durum da elektron gibi yüklü parçacıkların, bir elektrik alanına maruz kaldıklarında ulaştığı ortalama hızı temsil etmekte.

Elektronların ışık hızına yakın hareket etmelerine sebep olan şeyse elektromanyetik dalgalardır. Dolayısıyla elektriğin akış hızı, elektrik üretimi ve dağıtımında kullanılan kabloların boyutları, cinsi ve diğer bazı teknik detaylara göre farklılıklar gösterse de genellikle ışık hızının yüzde 60 ile yüzde 90’ına ulaşmış oluyor. 

Yani 180.000.000 metre/saniye ile 270.000.000 metre/saniye civarındadır.

Bir başka değişle saniyede 180.000 kilometre ile 270.000 kilometre arasındadır.

Işık Hızı Ne Kadardır?

Işığın boşluktaki hızı, genellikle c ile gösterilir, fiziğin birçok bölümünde kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Kesin değeri 299.792.458 metre/saniyedir. Bu değer genellikle 300.000.000 metre/saniye olarak alınır. Bir başka değişle saniyede 300.000 kilometre dir.

Ses Hızı Ne Kadardır?

Ses hızı havada, deniz seviyesinde ve 21 °C sıcaklıkta 343.2 metre/saniye olarak alınır. 

Ses hızı frekansa bağlı olarak değişmez, her frekansta ses aynı hızda gider. 

Havanın sıcaklık, yoğunluk durumuna göre sesin yayılma hızı değişir. Soğuk havada ses hızı azalır.

Bu durumda ses hızı, ışık hızı ve elektrik hızından oldukça yavaştır.

Uçakların Meydana Getirdiği Ses Olayı Sonik Patlama ve Doppler Olayı Nedir?

Sonik Patlama Nedir? Nasıl Oluşur?

Ses, bir ortamın taneciklerinin bir ses kaynağı tarafından titreştirilmesiyle oluşan periyodik bir basınç dalgasına verilen addır. 

Bu dalgalar kulak tarafından toplanır ve beyinde ses olarak algılanır. Ses dalgaları, deniz seviyesinde ve 20ºC sıcaklıkta 343 m/s hızla yayılır. 

Sonik patlama, ses dalgalarını oluşturan kaynağın ses hızında veya ses hızından daha hızlı hareket etmesinin bir sonucudur.

Doppler olayı; dalga kaynağının hareket etmesi nedeniyle, bir gözlemciye göre dalga boyunun uzaması veya kısalmasıdır. Örneğin bize doğru gelen bir ambulansın yaydığı sesin dalga boyu kısalırken bizden uzaklaşan ambulanstan gelen sesin dalga boyu ise uzar. Bunun sonucunda ambulans sirenini farklı tonlarda duyarız.

Uçakların neden olduğu sonik patlama da Doppler olayıyla yakından ilişkilidir. Ses hızının altında hareket eden bir uçak ses dalgalarının ön tarafta sıkışmasına neden olur. Uçak ses hızına ulaştığında ise ses dalgaları ses duvarını geçemedikleri için üst üste gelerek birikmeye başlar. Böylece yüksek enerjili bir dalga meydana gelir. 

Ses hızının aşılması durumunda ise ses dalgaları bir koni şeklinde yayılır buna Mach konisi denir. Ses hızına verilen ad 1 Mach’tır.

Ses hızında veya üstünde hareket edilmesinin sonucunda sıkışan ses dalgaları uçağın arkasında bir bulut gibi gözüken yüksek basınç alanını oluşturur, bu da gözlemciler tarafından sonik patlama olarak duyulur. 

Sonik patlama etrafa zarar verebilecek kadar güçlü ve çok gürültülüdür. 

Süpersonik yani ses hızınını geçebilen ilk yolcu uçakları 1960’ların sonlarına doğru ortaya çıkan Tupolev Tu-144 ve Concorde’dur. Her ne kadar bu uçaklar günümüzde hizmet vermese de yakın gelecekte süpersonik hızlarda yolculuk yapmak tekrar mümkün olacak gibi görünüyor. NASA 2020’ye kadar daha az gürültü çıkaran ve daha az yakıt harcayan X-Plane adını verdiği süpersonik uçakları uçuşa hazır hale getirmeyi hedefliyor.