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Ciências

Calculadora da Velocidade do Som na Água do Mar (Equação de Mackenzie, Sondas e Sonar)

A velocidade do som na água de uma dada temperatura, salinidade e profundidade, a profundidade a que corresponde um tempo de eco e o erro de uma sonda fixa em 1500 m/s.

Resultados

Velocidade do som na água 1508,3 m/s
Profundidade pelo eco 75,42 m
Erro se a sonda assumir 1500 m/s -0,42 m
Vezes mais rápido do que o som no ar (343 m/s) 4,40
Como varia
Velocidade do som na águaTemperatura da água 0 – 30. Velocidade do som na água: 1450,59 → 1547Velocidade do som na água1440146014801500152015401560051015202530Temperatura da água (°C)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

O som viaja cerca de 4,4 vezes mais depressa na água do que no ar, perto de 1500 m/s, e a velocidade aumenta com a temperatura (uns 3–4 m/s por °C), a salinidade e a profundidade. As sondas convertem o atraso do eco em profundidade com uma velocidade fixa, tipicamente 1500 m/s, e por isso em água fria ou doce a profundidade indicada é um pouco excessiva e em água quente é curta. A equação de Mackenzie tem a precisão de uma fração de metro por segundo para temperaturas de −2 a 30 °C, salinidades de 25 a 40 e profundidades até 8000 m.

Fórmula

c = 1448.96 + 4.591T − 5.304×10⁻²T² + 2.374×10⁻⁴T³ + 1.340(S − 35) + 1.630×10⁻²D + 1.675×10⁻⁷D² − 1.025×10⁻²T(S − 35) − 7.139×10⁻¹³TD³ (Mackenzie, 1981)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
twTemperatura da água°C
saSalinidade (a água do oceano aberto anda por 35)PSU
dzProfundidadem
teTempo do eco da sonda (ida e volta)ms
CVelocidade do som na águam/s
EDProfundidade pelo ecom
ERErro se a sonda assumir 1500 m/sm
XAVezes mais rápido do que o som no ar (343 m/s)—

Exemplo resolvido

  • Temperatura da água15 °C
  • Salinidade (a água do oceano aberto anda por 35)35 PSU
  • Profundidade100 m
  • Tempo do eco da sonda (ida e volta)100 ms
  • Velocidade do som na água1508,3 m/s
  • Profundidade pelo eco75,42 m
  • Erro se a sonda assumir 1500 m/s-0,42 m
  • Vezes mais rápido do que o som no ar (343 m/s)4,40

Limitações

  • Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.