Ljudhastigheten för gaser

Betrakta som förut endminesionellt ljud som utbreder sig i ett rör med tvärsnittsytan A. Betrakta vidare en snutt av röret med längd Dx. Före denna snutt ska vi nu ställa upp Newtons kraftekvation F=ma:

Kraften på snutten är skillnaden i tryck mellan de bägge sidorna = ADp

Massan är densiteten gånger volymen dvs m=rADx

Accelerationen blir vidare andraderivatan av läget (=förskjutningen) map tiden.

Sammanställer vi detta och dividerar med ADx får vi:

där vi använt sambandet mellan tryck och förskjutning från sida 1.

Vi ser att detta faktiskt är vågekvationen om vi identifierar faktorn framför tidsderivatan som 1/c2

Vi får då att vilket ju var den sökta satsen.