ВОЛНЫ В УПРУГОЙ СРЕДЕ. АКУСТИКА
Основные формулы
• Уравнение плоской волны
, или
,
где
— смещение точек среды с координатой х в момент времени t; ω — угловая частота; υ — скорость распространения колебаний в среде (фазовая скорость); k — волновое
число;
;
λ — длина волны.
• Длина волны связана с периодом
Т колебаний и частотой ν соотношениями
и![]()
•Разность фаз колебаний двух точек среды, расстояние между которыми (разность хода) равно Δx,
![]()
где λ — длина волны.
• Уравнение стоячей волны
, или![]()
• Фазовая скорость продольных волн в упругой среде:
в твердых телах
,
где
Е — модуль Юнга; р — плотность вещества;
в газах
,или
,
где γ — показатель
адиабаты (γ =cp/cv — отношение удельных теп-
лоемкостей газа при постоянных давлении
и объеме); R — моляр-
ная газовая постоянная; Т—термодинамическая температура; М—
молярная
масса; р — давление газа.
• Акустический эффект Доплера Редактор векторной графики Adobe Illustrator Ориентировочный расчет
Инструментарий для создания формы объекта В проекциях с числовыми отметками Методы расчета
где ν — частота звука, воспринимаемого движущимся прибором (или ухом); υ — скорость звука в среде; uпр — скорость прибора относительно среды; uист — скорость источника звука относительно среды; ν 0 — частота звука, испускаемого источником.
• Амплитуда звукового давления
p0=2πνρυA,
где ν — частота звука; А — амплитуда колебаний частиц среды; υ — скорость звука в среде; ρ — ее плотность.
• Средняя объемная плотность энергии звукового поля
![]()
где ξ0 — амплитуда скорости частиц среды; ω — угловая частота звуковых волн.
• Энергия звукового поля, заключенного в некотором объеме V,
![]()
• Поток звуковой энергии
,
где W — энергия, переносимая через данную поверхность за время t.
• Интенсивность
звука (плотность потока звуковой энергии) ![]()
· Интенсивность звука связана со средней объемной плотностью энергии звукового поля соотношением
I =<w>J, где J — скорость звука в среде.
· Связь мощности N точечного изотропного источника звука с интенсивностью звука
I = N/(4pr2),
где r — расстояние от источника звука до точки звукового поля, в которой определяется интенсивность.
· Удельное акустическое сопротивление среды
ZS=rJ.
· Акустическое сопротивление
Za = ZS/S,
где S — площадь сечения участка акустического поля (например, площадь поперечного сечения трубы при распространении в ней звука).
· Уровень интенсивности звука (уровень звуковой мощности) (дБ)
LP=10 1g(I/I0),
где I0 — условная интенсивность, соответствующая нулевому уровню интенсивности (I0=1 пВт/м2).
· Уровень громкости звука LN в общем случае является сложной функцией уровня интенсивности и частоты звука и определяется по кривым уровня громкости (рис. 7.1). На графике по горизонтальной оси отложены логарифмы частот звука (сами частоты указаны под соответствующими им логарифмами). На вертикальной оси отложены уровни интенсивности звука в децибелах. Уровни громкости звука отложены по вертикальной оси, соответствующей эталонной частоте v=1000 Гц. Для этой частоты уровень громкости, выраженный в децибелах, равен уровню интенсивности в децибелах. Уровень громкости звуков других частот определяется по кривым громкости, приведенным на графике. Каждая кривая соответствует определенному уровню громкости.
Кривые уровней громкости

Частота, Гц
Рис. 7.1
Стили
Учебник по атомной и ядерной физике Кинематика,
динамика тела, силы в механике, колебания примеры решения задач
Электpостатика Постоянный электpический ток Законы
геометрической оптики
Молекулярная физика Электрическая
емкость, конденсаторы
Проектирование печатных плат Постулаты
и элементы квантовой механики Физика твердого тела
Топология электрических цепей Явление
электромагнитной индукции и магнитные цепи
Электрические цепи переменного тока
| ||