Скорость звука в воде, воздухе

Скорость звука в воде, воздухе и нефти 67, 70 [c.276]

Таким образом, скорость звука в воде примерно в 4,5 раза больше, чем в воздухе. Скорость звука в чистой воде не зависит от частоты вплоть до самых высоких ультразвуковых частот, т. е. звук распространяется в воде без дисперсии. [c.269]

Следует отметить, что в отличие от свободной атмосферы пульсации самой скорости потока, вызванные турбулентностью, не оказывают такого большого влияния на распространение ультразвука, как в атмосфере. Это объясняется тем, что скорость звука в воде значительно больше, чем в воздухе, тогда как скорость потока и соответственно этому скорости пульсации в море значительно меньше, чем в атмосфере. [c.321]

Коэффициент поглощения звука в воде определяется той же 3>ормулой, что и коэффициент поглощения звука в воздухе, только пля воды в эту формулу нужно подставить вязкость и плотность воды и скорость звука в воде. [c.273]

Ударные волны вводе. Гидравлический удар. Ударные волны, о которых мы говорили, могут возникать и распространяться не только в газах, но и в жидкостях ) и твердых телах. В отличие от газов в жидкостях в практически встречающихся случаях скорость движения тел не превосходит скорости распространения звука. Действительно, скорость звука в воде примерно равна 1500 м/сек, т. е. в 4,5 раза больше, чем в воздухе, тогда как достигнутые скорости движения тел в воде значительно меньше, чем достигнутые скорости движения тел в воздухе. Поэтому с ударными волнами, возникающими при обтекании жидкостью тела со сверхзвуковой скоростью, не приходится [c.424]

Свист ртом 218 Сигналы в тумане 139 Скорость звука в воде 38 --в воздухе 54 --по Ньютону 27 [c.475]

Интенсивность звука J равна 0,1 Bт/м Вычислить объемную плотность энергии Е, давление р , смещение скорость /q и ускорение частиц в плоской волне на частоте / = 10 кГц в воде и в воздухе. Скорость звука в воде 1500 м/с, в воздухе 340 м/с. [c.15]

Задача 1.13. Подсчитать скорость звука в водороде, воздухе и фреоне при 7=288 и 900 К. Сравнить эти величины со скоростью звука в воде. [c.23]

Выше было показано, что для тонких металлических пластин скорость волн изгиба меньше, чем скорость звука в воде. Поэтому резонанс совпадений для изгибных волн в тонких металлических пластинах, расположенных в воде, наблюдаться не может. Иное положение существует в воздушной акустике. Поскольку скорость звука в воздухе примерно в пять раз меньше скорости звука в воде, то для пластины, находящейся в воздухе, при некоторых углах падения звука может оказаться, что 2 = 0. Тогда будет иметь место полное прохождение звука через пластину. Резонанс совпадений для изгибных волн в воздушной акустике является одной из причин уменьшения звукоизоляции конструкций. [c.222]

Колеблющаяся таким образом пластинка возбуждает ультразвуковые волны в окружающей среде )— воздухе, воде. Так как скорость звука в среде — не только в воздухе, (ш и в воде — в несколько раз меньше, чем в кварце, то длина возбуждаемой в среде волны будет соответственно меньше, чем в кварце, т. е. в несколько раз меньше, чем 2d. [c.745]

Массон описал с некоторыми подробностями сравнение экспериментов со свинцом и оловом, названным им плачущим оловом , которое пропускалось через прокатные валки до тех пор, пока не становилось столь же мягким, как свинец, и совершенно не звенело при ударе . Как оловянные, так и свинцовые стержни были вытянуты до значения диаметра, равного 3 мм. Частоты определялись, как обычно, сравнением со звуками нотной шкалы, давшего для олова значение отношения скорости распространения звука в нем к скорости звука в воздухе, равное 7,89, а для свинца — 4,2782. По непонятным причинам Массон был совершенно поражен тем, что это последнее число дает для скорости звука в свинце значение 1442,48 м/с, почти в точности совпадающее со скоростью 1435 м/с, которую он приписывал воде ). [c.288]

Опишите известные вам способы измерения скорости звука. В каких пределах изменяется длина волны звука в воздухе (и в воде), если частота увеличивается от 20 до 20 000 Гц и от З-Ю" до 106 Гц (ультразвук) [c.409]

Соотношение (6.19) проверялось в эксперименте [Кобелев, Островский, 1980], в котором звуковой пучок пересекал слой пузырьков, создаваемый электролитическим способом. Концентрация пузырьков измерялась по затуханию в соответствии с формулой (6.10а) в интервале 90— 290 кГц. Дисперсия скорости звука в этом диапазоне бьша незначительна (Дс/со 10" ), что подтверждает справедливость предположения о доминирующем влиянии резонансных пузырьков. В поле волны, прошедшей через слой, измерялась компонента на частоте Л и (с учетом расходимости пучка) определялось значение. При этом значение р примерно в тысячу раз превышало то, которое получалось бы для чистой воды так, для частоты а)/2тг — 140 кГц, П/2тг = 14 кГц получаем — 3,5 -10 . Таким образом, реальная жидкость с пузырьками обеспечивает весьма высокие значения параметра нелинейности. Достаточно большие значения могут реализоваться и в естественных условиях, в частности в море, где пузырьки возникают благодаря насыщению воды воздухом из-за действия ветра, а также, по-видимому, из-за влияния морских организмов. [c.176]

В шахтах и на производствах, где могут накапливаться вредные или взрывоопасные газы, притесняются акустические газоанализаторы, определяющие наличие газов благодаря тому, что скорость звука в газах различного состава различна. В установках по обеспыливанию применяются мощные источники звуков высоких частот, которые способствуют интенсивной коагуляции (слипанию) частичек пыли и выпадению их из очищаемого газа. В геологоразведке применяются приборы, создающие звуковые волны низких частот в земной коре и улавливающие их отражение. По этим отражениям можно судить о расположении залегающих на большой глубине слоев различных пород. Для обнаружения отдельных взрывов большой силы как в атмосфере, так и в воде и под землей служат электрические сейсмометры и приемники инфразвука в воздухе и в воде. [c.8]

Первое теоретическое вычисление скорости звука было дано Исааком Ньютоном в его Принципах натуральной философии. Он нашел, что скорость распространения колебания давления прямо пропорциональна корню квадратному из упругой силы сопротивления воздуха сжатию и обратно пропорциональна корню квадратному из плотности среды. Выполнив вычисления, он получил величину 979 футов в секунду для скорости звука в воздухе на уровне моря при стандартных условиях и нашел, что это значение почти на 15% меньше, чем экспериментальное значение 1142 фута в секунду, выведенное из наблюдений над выстрелами из орудия. Ньютон объяснил расхождение присутствием в атмосфере взвешенных твердых частиц и паров воды. [c.5]

В этих постановках воду можно рассматривать как -идеальную жидкость. При скорости струи, близкой К скорости звука в воздухе, естественно, будет существенным фактор сжимаемости воздуха. До сих пор до конца не решена проблема затопленной струи — водяной струи, движущейся в воде в этом случае существенным фактором является вязкость, а при значительных скоростях — турбулентность. [c.383]

Это означает, что характерная скорость потока должна быть значительно меньше скорости звука, которая для воздуха при нормальных условиях равна 340 м/сек, а для воды — 1470 м/сек. Так что при движении тел в воздухе со скоростями менее 100 м/сек сжимаемостью воздуха можно пренебречь. [c.379]

Мы уже говорили о способах измерения скорости распространения звука и ультразвука интерференционными и импульсными методами, когда разбирали вопрос о распространении ультразвуковых волн в воздухе. Эти же методы применяются и для измерения скорости звука в жидкостях, например в воде. Если известна скорость звука в жидкости, легко определить её сжимаемость, величину очень важную в научных исследованиях и в технике. Кроме того, скорость распространения звука интересна и с другой точки зрения она характеризует физико-химические свойства жидкости. [c.270]

Для получения полного отражения от зеркала необходимо, чтобы акустическое сопротивление материала зеркала рс) было значительно больше, чем акустическое сопротивление среды (рс) , поскольку коэффициент отражения при этом приближается к единице. (Суш,ественно именно различие в величинах рс зеркала и среды сами же значения плотности материала зеркала и скорости звука в нём в отдельности роли не играют.) В воздухе это требование легко удовлетворяется благодаря малому (рс) воздуха и большому (рс) твёрдых тел, из которых делаются зеркала. Если же средой является вода, то для увеличения коэффициента отражения от зеркала часто применяются зеркала из двух слоёв твёрдого тела, между которыми имеется воздушный промежуток (см., например, рис. 220). [c.304]

Звуковое измерение глубин. Эхолоты, Одним из первых важных применений звуковых волн в воде было использование их для измерения глубины моря. Принцип такого измерения по идее очень прост мы говорили о нём во второй главе, когда приводили пример измерения скорости звука в воздухе методом эхо. Если послать звуковой импульс от поверхности воды с корабля, например, при помощи взрыва (рис. 212), то, дойдя до дна, импульс отразится от него и через время [c.327]

Результаты сравнения изменения давления по времени при движении ударной волны в воде и в смеси жидкости с пузырьками газа, полученные на описанной выше экспериментальной трубе, приведены в [13]. Из анализа, приведенного в этой работе, следует, что волна давления, распространяющаяся в жидкости при отсутстии пузырьков воздуха, является акустической и распространяется со скоростью, равной скорости звука в воде (примерно 1400 м/с), как в прямом, так и в обратном (отраженная волна) направлении. С введением незначительного по объему количества газа резко снижается скорость распространения прямой волны. За фронтом волны наблюдается интенсивный осцилляционный процесс, вызванный дисперсией и диссипацией энергии, который с течением времени затухает. Распространение отраженной ударной волны в пузырьковой смеси существенно отличается от распространения волны давления в жидкости, не содержащей пузырьков газа. Существенно возрастает амшгитуда отраженной волны по сравнению с прямой. В несколько раз возрастает и скорость распространения обратной волны по сравнению с прямой. Для безразмерной скорости распространения волны давления в газожидкостной среде однородной пузырьковой структуры в [76] получена следующая зависимость ее от отношения давления Pi во фронте волны к его значению ро в невозмущенной части среды [c.38]

Минимум скорости звука соответствует объемной концентрации газа а = 1/2. Для воды с пузырьками воздуха при обычных условиях давления р = 1 бар) этот минимум равен 20 м/с, т. е. примерно в 17 раз меньше скорости звука в воздухе (340 м/с) и в 75 раз меньше скорости звука в воде (1500 м/с). Суш,ественное отличие (а = 50 м/с) сохраняется и при 4% объемной концентрации воздуха. В цитированном обзоре Вийнгардена можно найти обобш,ения вышеуказанных формул скорости звука в газожидкостных средах, учитываюш,их разность скоростей жидкости и пузырьков газа, влияние неизотермичности процесса сжатия пузырька, наличия вязкости жидкости, частоты звуковых колебаний и других физических деталей процесса. Там Hie изложен метод расчета одномерного газожидкостного потока в сопле Лаваля и вопрос о распространении в газожидкостных сМесях возмуш,ений конечной интенсивности ). [c.106]

Акустики прошлого века приняли этот метод для определения скорости звука в твердых телах предварительно они нашли скорость звука в воздухе, измеряя время между наблюдением вспышки и приходом звука от взрыва, происшедшего на большом расстоянии. Затем достаточно было измерить промежуток времени между двумя пр иходами звука от удара, произведенного по дальнему концу очень длинной трубы или бруса. Первым произвел такое измерение в 1808 г. француз Био, который воспользовался чугунной трубой длиной в целый километр. Чтобы на таком расстояний расслышать звук, приходящий по воздуху, пришлось на дальнем конце трубы закрепить колокол. Сходный, но более трудный эксперимент произвели физики Колладон и Штурм для определения скорости звука в воде. На Женевском озере они опустили под воду колокол и одновременно с ударом по нему взрывали небольшой заряд пороха. При этом они измеряли время между моментом появления вспышки и приходом звука от колокола. Во всех этих опытах время измерялось с помощью секундомера, и поэтому результаты были не слишком точны. При измерении гораздо более тонкими методами скорость звука в пресной воде при 15° оказалась равной 1440 м/с. [c.35]

Ударные волны, о которых, мы говорили в 6 главы шестой, могут возникать н распространяться не только в газах, но и в жидкостях и твёрдых телах. В отличие от газов в жидкостях в практически встречающихся случаях скорость движения тел не превосходит скорости распространения звука. Действительно, скорость звука в воде примерно равна 1500 M eK, т. е. в 4,5 раза больше, чем в воздухе, тогда как достигнутое скорости движения тел в воде значительно меньше, чем достигнутые скорости движен1 я тел в воздухе. Поэтому с ударными волнами, возипкающпыи при обтекании жидкостью тела со сверхзвуковой скоростью, не приходится пока встречаться. Но при взрывах в жидкости, например в воде, а также при других внезапных изменениях давлений и здесь образуются ударные волны. Ударные волны, возникающие в воде, благодаря большой плотности воды, приблизительно в 800 раз большей, чем плотность воздуха, а также благодаря большой скорости звука в воде имеют большие интенсивности. При резкой остановке течения воды в водопроводных трубах, в подводящих системах гидравлических турбин и в ряде других случаев образуются мгновенные повышения давления — возникает ударная волна. Это явление носит название гидравлического удара. Гидравлический удар может привести к серьёзным авариям в различных трубопроводах. [c.280]

Скорость звука в воде, содержащей несколько объемных про-центов воздушных пузырьков, существенно меньше скорости звука в воде без пузырьков и имеет значение порядка 40 м/с. Она уменьшается до 20 м/с в воде с содержанием воздуха 50 о.бъемн. % [150]. [c.67]

Хотя на практике передатчиком звука является обычно воздух, — звук способны проводить и другие газы, жидкости и твердые тела. В большинстве случаев средств для прямого измерения скорости звука не имеется, рассматривать же косвенные методы мы здесь не в состоянии, В этом отношении дело обстоит лучше только для воды, В 1826 г. Колладон и Штурм исследовали распространение звука в Женевском озере. При этом на одной станции одновременно с ударом колокола происходила вспышка пороха. Наблюдатель, находящийся на второй станции, измерял промежуток времени между вспышкой и приходом звука, прикладывая ухо к трубе, другой конец которой был опущен под поверхность воды. Этим путем было найдено, что скорость звука в воде при температуре 8° С равна 1435 метрам в секунду. [c.25]

Влияние растворенного воздуха на скорость распространения звука в воде исследовали Гринспан и Чигг [30]. Используя очень точный лабораторный измеритель скорости, они установили, что скорость звука в воде, насыщенной воздухом на 10 и 100%, оказалась одинаковой с точностью до 0,001%. Эти результаты подтверждают мнение многих исследо- [c.407]

Тот факт, что скорость звука в воде относится к скорости электромагнитных волн в воздухе, как 1,5 300 000, использовался во время еойны для моделирования при помощи ультразвука радиолокаторов обзора местности. Как известно, такие радиолокаторы работают на дециметровых волнах и облучают с самолета находящуюся под ним местность. 01раженные ют земли импульсы поступают на индикатор радиолокатора и создают на его электроннолучевой трубке телевизионное изображение мест-еости. В модели, предназначенной для ознакомления обсаживающего персонала с работой таких устройств и для тренировки, электромагнитный луч заменяется ультразвуковым лучом, направляемым в бассейн с водой, на дне 1 оторого выполнен макет местности. В силу приведенного выше соотношения скоростей звука и электромагнитных волн (1 200 ООО) бассейн диаметром 2 м имитирует участок местности диаметром 200 км. [c.432]

Для малосжимаемых жидкостей и газов при, больших изменениях давления Ар изменение плотности будет малым, а скорость звука — большой, а для сильно сжимаемых жидкостей при малых Др изменение плотности Др будет большим, а скорость звука— малой. Следовательно, характеристикой сжимаемости жидкостей и газов в состоянии покоя служит скорость звука в данной среде. Чем больше скорость звука, тем меньше сжимаемость этой среды. Очевидно, что сжимаемость воды, скорость звука в которой 1500 м/с значительно меньше сжимаемости воздуха, в котором ско--рость звука около 300 м/с. В несжимаемой среде (Др = О при Др ф 0) а = оо, т. е. малые возмущ,ения распространяются мгновенно. [c.12]

На рис. 3 приведено сопоставление найденной из опыта [5] критической скорости истечения воздухо-водяной смеси через цилиндрический канал с острой входной кромкой с рассчитанной по формуле (3) (кривая 2). На этом же рисунке приведено сопоставление измеренной [6] и рассчитанной скорости звука в воздухо-водяной смеси (кривая 1). На рис. 4 приведено аналогичное сравнение результатов экспериментов различных авторов [7, 10] и данных, полученных при участии автора, при истечении насыщенной воды через цилиндрические каналы с острой входной кром- [c.173]

Вода, перекачиваемая насосами из источника, является двухкомпонентной смесью, содержащей растворенный и нерастворенный воздух. Наличие в среде компонентов с различной сжимаемостью и плотностью, равномерно распределенных по всему объему, обусловливает законамерности распределения звуковых волн, отличающиеся от тех, которые наблюдаются в однородных средах. При определенных соотношениях между составляющими компонентами скорость звука в среде может быть меньшей, чем в каждом компоненте в отдельности. [c.336]

Тот же самый результат получается при падении волны в обратном направлении от воды к воздуху. Отражение еще болое увеличивается и прохождение уменьшается при наклонном падении. Полная теория этого вопроса была разработана Грином (1847). Результаты исследования представляют интерес главным образом в связи с оптическими аналогиями, однако можно отметить одно замечательное обстоятельство. Вследствие большей скорости распространения звука в воде может иметь место полное отражение при падении звука из воздуха на воду (именно, нри угле падения больше ar sin 0,222, или около 13°). [c.218]

Температура в "С Скорость звука D м/сек Плотность су.хого 30 дула 2) ао отн )-шеаню к воде Те-мпература в -С Скорость звука в м сек Плотность yioro воздуха по отношению к воде [c.505]

Разбирая вопрос об особенностях распространения звука в свободной атмосфере, мы познакомились с рядом явлений, вызываемых неоднородным строением и турбулентностью атмосферы. Подобно воздушной оболочке, жидкая оболочка земли — море — также не представляет собой однородной и застывшей среды. С глубиной меняется температура воды и гидростатическое давление. В первой сотне метров под водой распределение температуры сильно зависит от метеорологических условий — времени года, времени, суток, скорости ветра, облачности. Морские течения и конвекция приводят к появлению турбулентности ). Благодаря волнам на поверхности моря, физико-химическим процессам в море, а также живым организмам происходит образование пузырьков воздуха в воде, играющих, как мы увидим дальше, существенную роль при распространении ультразвука в море. Кроме того, при распространении звука в воде, как мы уже говорили, поглощение его не так велико, как в воздухе, поэтому большую роль играет на1ичие границ, отражающих звуковые волны,— поверхности моря и дна,— особенно в мелких морях. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...