Воздух скорость распространения упругих волн

Действие упругих сил проявляется непосредственно после открытия или закрытия распределительного устройства, вносящего возмущение в установившееся состояние воздуха (движения или покоя). При открытии распределителя вблизи него зарождается струйное движение частиц воздуха, в результате чего в воздухопроводе начнется процесс превращения потенциальной энергии воздуха в энергию его движения. При закрытии распределителя будет иметь место обратный процесс. В обоих случаях процесс превращения энергии будет сопровождаться изменением давления по длине воздухопровода от места возмущения путем последовательного нарушения равновесия слоев воздуха. Такое изменение давления в воздухопроводе по длине его, называемое в пневматике воздушной волной или волной давления, характеризуется колебательным движением частиц воздуха. Скорость распространения воздушной волны вдоль воздухопровода зависит от упругости и плотности воздуха, которые, в свою очередь, являются функциями температуры [c.176]

От чего зависит скорость звука. Чем же определяется значение скорости звука в воздухе Можно показать, что скорость распространения продольной волны в упругой среде выражается формулой [c.58]

Определяя скорость распространения ультразвуковых волн и пх затухание, можно определять интересующие нас свойства среды. Так, например, в однородной среде скорость распространения звука зависит как от плотности этой среды, так и от ее упругости. Самые незначительные примеси, например следы углекислоты пли водяных паров в воздухе, могут заметно изменить величину скорости распространения звуковых волн. Величина поглощения ультразвука при его распространении также зависит от свойств среды и, кроме того, от частоты колебаний. Эти свойства ультразвука позволяют с успехом применять его для контроля состояния и определения структуры различных сложных сред, не разрушая их п не нарушая их структуры, а возможность получения тонких, остронаправленных ультразвуковых пучков позволяет проводить этот контроль в строго определенном направлении. [c.59]

Внезапное нагружение, например нагружение, вызванное взрывом или сейсмическим толчком, приводит к существенно динамическим задачам. При этом уравнения равновесия необходимо заменять уравнениями движения. При приложении нагрузки ее действие не передается мгновенно всем частям тела от нагруженной области начинают излучаться с конечной скоростью волны напряжений и деформаций. Так же, как и в известном случае распространения звука в воздухе, в каждой точке не возникает возмущения, пока ее не достигнет волна. Однако в упругом теле существует не один, а несколько типов волн и ати волны имеют разные скорости распространения. [c.489]

Пузырьки воздуха оказывают огромное влияние на распространение звука, никак не соответствующее занимаемому ими объему. Плотность воды мало изменяется от присутствия в ней маленьких пузырьков воздуха. Однако, так как воздух в пузырьках обладает большой сжимаемостью, величина сжимаемости воды с пузырьками сильно увеличивается. Так, например, если в каждом кубическом сантиметре воды содержится в среднем один пузырек воздуха диаметром мм, то сжимаемость воды увеличивается в 20 раз (подсчет сделан для глубины в 10 м). В результате скорость упругих волн уменьшается в 4,5 раза [c.328]

Вернемся к нашей задаче. Мы собираемся исследовать дифракцию единичной волны от малого шарика. Это значит, что мы пренебрегаем разновременностью прихода волны к разным точкам поверхности шарика. Мы могли бы получить все нужные результаты из общей формулы (28. 8), переходя к пределу при ра/с 0. Но интереснее применить физическое рассуждение. Наличие шарика в ноле вызывает следствия двоякого рода. Во-первых, шарик тверд, и, следовательно, он не претерпевает объемного сжатия, какое претерпевал бы воздух (или вообще упругая среда), заключенный в таком же сферическом объеме. Вследствие этого эффект наличия шарика можно выразить некоторым его излучением как антенны нулевого порядка (раздувающийся шар). Во-вторых, шарик неподвижен, и, следовательно, точки его поверхности имеют скорость, равную нулю, тогда как скорость частиц воздуха в тех же точках при отсутствии шарика имела бы значение р/ю в направлении распространения. Вследствие этого эффект наличия шарика можно представить его излучением как антенны первого порядка (смещающийся шар). Оба эффекта нужно сложить. [c.388]

Первое теоретическое определение скорости звука — скорости распространения упругих волн малой амплитуды—дал Ньютон, показавший, что скорость распространения звз ка в воздухе, если рассматривать этот процесс как изотермический, пропорциональна корню квадратному из отнощения давления воздуха к его плотности. На самом деле, как показал значительно позднее Лагьпас, процесс распространения звуковых колебаний приближается к адиабатическому, что привело Лапласа к формуле, применяемой и в настоящее время. Формула эта, данная Лапласом в первом десятилетии прошлого века, отличается от формулы Ньютона коэффициентом под знаком корня, равным отнопшнию теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме. [c.28]

Скорость звука — скорость распространения звуковой волны, или волны слабых возмущений. Скорость распространения звука характеризует упругость и сжимаемость воздуха. Газ, в котором скорость звука больше, обладает большей упругостью и меньшей сжимаемостью по сравнению с газом, которому соответст-нует меньшая скорость звука. [c.9]

Ультразвуковые волны характеризуются длинами волн в твердых телах от 20 до 4-10 см, в жидкостях от 6 до 1,2- 10- см, в воздухе и газах от 1,6 до 0,3-10 см. Наиболее короткие ультразвуковые волны имеют длину порядка длин видимого света. Скорость распространения звуковых волн выражается произведением частоты / гц) на длину волны X с = Д и зависит от свойств среды в более упругой среде эта скорость выше, чем в менее упругой. Так, в воздухе скорость равна 331 м1сек, в воде 1497 м/сек, в стали 5810 м/сек, в меди 4600 м/сек, в свинце 2100 м/сек. [c.102]

Звук характеризуется частотой сжатий и разрежений, поочередно сменяющих друг друга. За единицу частоты принято одно колебание в секунду, т. е. герц. Колебания различной частоты воспринимаются нами как звуки различной высоты. Звуки более низкие, чем 30 гц, и более высокие, чем 15 тыс. гц, нами не воспринимаются и фиксируются при помощи специальных приборов. По аналогии с солнечным спектром звуки, имеющие такую частоту, соответственно называются инфразвуками и ультразвуками. Верхняя достигнутая граница частоты составляет приблизительно 100 миллионов колебаний звука в секунду. Скорость распространения звуковых волн зависит от свойств среды в более упругой среде эта скорость выше, чем в менее упругой (в воздухе 340 м1сек, в воде 1500 м/сек, в стали 5800 м/сек). [c.137]

Эффективнным способом предотвращения резкого повышения давления при гидравлическом ударе, возникающем во время выключения насоса и закрытия обратного клапана, является впуск воздуха в поток транспортируемой среды. В таком случае уменьшается приведенный модуль упругости всей системы, скорость распространения ударной волны и, соответственно, превышение давления. По данным руководства [71] [c.134]

Распространение звука в воздухо-водяном и паро-водяном потоках исследовалось экспериментально. Паро-водяной поток в вертикальной трубе с известными паросодержанием и скоростью мгновенно перекрывался. Образовавшееся слабое упругое возмупдение распространялось против течения с относительной скоростью, равной скорости звука. Распространение упругой волны регистрировалось малоинерционными мембранными датчиками (манометрами), установленными на трубе, с фотозаписью показаний на осциллограмме. Осциллограммы позволяли записать время прохождения волны от одного датчика до другого и тем самым рассчитать ее скорость. Истинное паросодержание определялось гамма-излучением. [c.40]

Звуковые волны, распространяющиеся в воздухе или другой упругой среде, характеризуются скоростью распространения, интенсивностью, частотой и рядом других физических величин. Для образования единвд акустики, как и механики, достаточно трех основных единиц — длины, массы и времени. Производные единицы акустики приведены в табл. П5, а логарифмические единицы, необходимые для характеристики громкости и высоты звука,— в табл. П9, П10. [c.47]

Дело в том, что в момент отпуска тормозов I положением благодаря разности давлений между главными резервуарами и тормозной магистралью воздух большего давления поступает из главных резервуаров в магистраль через отверстия в кране машиниста уел. № 222 (328, 394, 395) общей плош,адью 230 мм . Оставшийся в магистрали воздух после торможения вследствие своих упругих свойств создает сопротивление встречному потоку воздуха главных резервуаров, которое уменьшает скорость движения воздушной волны по мере ее распространения от головной к хвостовой части поезда. Кроме того, внутренняя поверхность воздухопроводов тормозной сети и ее арматуры (концевые и разобщительные краны, соединительные рукава, пылеловки и другие соединения) также создает дополнительное сопротивление проходу сжатого воздуха. Все это и приводит к быстрому повышению давления сжатого воздуха в магистрали головной части поезда. [c.122]

Частота звуковых волн в упругой среде зависит от длины волны и скорости распространения звука. Последняя, в свою очередь, зависит от упругости и плотнос- ти среды и составляет, например, в воздухе 340, а в воде— 1450 м/с. Если колебания носят синусоидальный характер при какой-либо одной частоте, то возникает простейший звук — чистый тон. Сочетание нескольких тонов придает звуку определенную окраску — тембр. При изменении частоты чистого тона человеческое ухо отмечает изменение качества звука. Удвоенная частота звука образует интервал, называемый октавой. Диапазон доступных человеческому слуху звуков составляет примерно 10 октав. Из них только семь октав (от 32 до 4096 Гц) имеют практический интерес для прикладной акустики. Наибольшую роль в этом диапазоне играют частоты от 100 до 3200 Гц. Шумы представляют собой звуки, непрерывно меняющиеся по амплитуде и распределенные в широком диапазоне слышимых частот. Шум может быть разложен на составляющие простые тона. [c.196]

Высокочастотная волна (видимая частота около 100 кгц), зарегистрированная на трассах 8 и не меняющаяся от нагрузок на песок, не может быть связана с контактами песчинок, которые должны в значительной степени ослаблять высокие частоты, что видно на низкочастотной волне. Высокочастотная волна не может быть волной, связанной с объемной упругостью двухфазной среды так как в этом случае, как показывают расчеты, ее скорость должна быть около 21 м1сек. Рассматриваемая волна, имеющая скорость распространения, согласно сейсмограмме, 250 м1сек, является скорее воздушной волной, распространяющейся в порах песка в результате фильтрации воздуха. Длина волны в этом случае Я 2,5 мм, и при размерах зерен 0,5 н- 2 мм возможен резонанс в порах судя по форме волны на рис. 55, этот резонанс отсутствует. [c.153]

Высокое значение модуля упругости железа послужило причиной значительных дискуссий со времени экспериментов Био по распространению волн в 1808 г. (Biot, опубликованы в [1809, 1]) до опытов Вертгейма и Бреге (Wertheim et Breguet [1851, 1]) в 1851 г. Значения отношения скоростей звука в железе и в воздухе, полученные как Био, так и Вертгеймом и Бреге, оказались существенно ниже, чем у Хладни. Детали полемики об этих величинах, включая [c.246]

Волной называется процесс распространения колебаний или вообще некоторого состояния. Так, при распространении волн по поверхности воды частицы движутся по эллипсам, по существу оставаясь на одном месте, а форма поверхности непрерывно перемещается. Простейшей моделью для демонстрации продольной волны, т. е. волны, в которой частицы движутся по направлению ее распространения, является цепочка из одинаковых масс, соединенных легкими упругими пружинами (см. 2). Поведение такой системы исследовалось еще в ХУП1 в. Ньютоном с целью определения скорости звука в воздухе. Им получена известная формула для скорости плоской волны [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...