Звук распространение в средах

Как известно, скоростью звука называется скорость распространения в среде малых возмущений (малыми называются такие возмущения среды, в которых местное изменение давления среды в точке возмущения, т. е. амплитуда давления, пренебрежимо мало по сравнению с общим давлением). [c.273]

Если скорость распространения звука со в среде является некоторым характерным параметром вещества, то скорость распространения ударных волн О в телах в значительной степени определяется параметрами внешнего воздействия. В отличие от скорости звука, которая связана лишь с величиной сжимаемости вещества, в выражение для скорости ударных волн, наряду с такими характеристиками среды, как отношение теплоемкостей Ср/су, входят и параметры внешних воздействий, например, внешнее давление рь [c.157]

Строго говоря, вопрос о взаимодействии детерминированного возмущения с распределенными шумами выходит за рамки подхода, принятого в этой главе. Здесь обсуждались те задачи, в которых волновой процесс описывался регулярным дифференциальным уравнением, а их статистический характер был обусловлен случайным возмущением на границе. Если распространение звука происходит в среде, параметры которой сами являются случайными величинами, то приходится иметь дело с уравнениями, содержащими случайные члены или коэффициенты. [c.281]

При наличии границ между двумя средами или к.-л. препятствий на пути распространения волны происходит отражение, преломление и дифракция звука. Если в среде имеются неоднородности, то происходит рассеяние звука, к-рое может существенно изменить простую картину Р. у. и в конечном счёте также вызывать затухание волны в первоначальном направлении распространения. При Р. у. в трубах, слоях и других волноводах проявляется ряд особенностей, свойственных волноводному распространению, а именно отсутствие характерного для свободного пространства убывания амплитуды волны из-за сферич. расхождения и зависимость характера Р. у. от соотношения между длиной волны звука и размерами волновода. [c.292]

Распространение в среде гармонического сигнала (р exp -io)t)), скорость звука в которой зависит от координат с = с(г), описывается уравнением Гельмгольца [c.78]

Быстрота вариаций звукового давления почти полностью исключает теплообмен между звучащим телом и объемом воздуха, находящимся под воздействием вариаций давления. Термодинамически распространение звука представляет собой адиабатический процесс. В первом приближении можно предположить, что уравнение идеального газа пригодно для описания столь быстрых изменений давления. Из курса общей физики известно, что скорость звука Сзв в среде зависит от объемного модуля упругости В и плотности р [c.60]

Твёрдые В. а. обычно ограничены приближении скорости тела v к ско- в частных производных, описывающее свободными границами (стержни, плас- рости звука с в среде, иначе говоря, распространение волн в среде имеет тины). Норм, волны в твёрдых В. а. при приближении числа М к единице вид [c.84]

Частота остается, разумеется, постоянной вдоль лучей вообще всегда, когда распространение звука происходит в стационарных условиях, т. е. свойства среды в каждой точке пространства не меняются со временем. Действительно, полная производная от частоты по времени, определяющая ее изменение вдоль распространяющегося луча, равна [c.366]

Рассмотрим распространение звука в среде с релятивистским уравнением состояния (т. е. в котором давление сравнимо с плотностью внутренней энергии, включающей в себя энергию покоя). Гидродинамические уравнения звуковых волн могут быть линеаризованы при этом удобнее исходить непосредственно из записи уравнений движения в исходном виде (134,1), а не из эквивалентных им уравнений (134,8—9). Подставив выражения (133,3) компонент тензора энергии-импульса и сохранив везде лишь величины первого порядка малости по амплитуде волны, получим систему уравнений [c.697]

Движение источника звука, сопровождающееся изменением расстояния от источника до приемника, приводит к изменению частоты принимаемого звука. Это связано с тем, что скорость распространения звуковой волны в среде не зависит от скорости движения источника. Поэтому, если источник звука движется от приемника со скоростью V см/сек, то за единицу времени мимо приемника пройдут не все максимумы и минимумы волны, излученные за это время источником, а только часть их приемник отметит меньшее число колебаний, чем создает источник. Убедиться в этом можно при помощи следующего элементарного расчета. Пусть источник в начале секунды находился на расстоянии с см от приемника, причем с см сек — скорость звука в среде. Тогда через секунду он будет находиться на расстоянии (с+ v) см. На этом расстоянии уложатся все / максимумов, которые за одну секунду созданы излучателем (/ — частота колебаний излучателя). Но за одну секунду до приемника дойдут не все максимумы, а только часть их, расположенная на расстоянии с см. Следовательно, приемник отметит меньшую частоту /, причем /7/ = с/ (с + и), откуда [c.731]

При М < 1 - режим истечения высоконапорной среды дозвуковой, т.е. скорость течения среды меньше скорости распространения в ней звука при М = 1 режим истечения звуковой и при М > 1 - сверхзвуковой. Скорость среды в потенциальном ядре струи при М < 1 выражается формулой [31-33] [c.104]

Скорость среды в потенциальном ядре струи при М = 1 равна скорости распространения в нем звука и выражается в виде [31] [c.104]

Известно, что скорость распространения звука в среде с параметрами р, V равна [c.109]

Сжимаемость характеризуется также отношением изменения давления к изменению плотности, равным квадрату скорости распространения звука в среде [c.15]

СИИ, среде. Примером малых возмущений являются распространяющиеся в среде звуковые волны, состоящие из чередующихся сгущений и. разрежений, периодически возникающих в каждой точке среды, через которую проходит звуковая волна. Скорость распространения малых возмущений одинакова со скоростью распространения звуковых воли и называется скоростью звука. [c.86]

Если считать, что скорость распространения малых возмущений в насыщенном паре подчиняется той же закономерности, что и в среде гомогенной а = ]/ (ф/ф) , то критическая скорость должна совпадать с местной адиабатной скоростью звука. [c.70]

В том случае, когда степень неоднородности двухфазной смеси (размер частиц дисперсной фазы и расстояние между частицами) меньше длины волны возмущения, по отношению к волне среда ведет себя как непрерывная. При этом для определения скорости звука можно воспользоваться уравнением Лапласа = (Эр/0p)j. При распространении акустических волн в однофазной среде имеет место явление дисперсии, проявляющееся в зависимости скорости звука от частоты звуковой волны. Зависимость эта молекулярной природы. Говоря о дисперсии скорости звука в двухфазной среде, можно отметить, по крайней мере, две формы ее проявления. Первая характерна для двухфазной среды в целом и связана с тремя происходящими в ней релаксационными явлениями с процессом массообмена между фазами - фазовым переходом, процессом теплообмена - выравниванием температур между фазами и процессом обмена количеством движения — выравниванием скоростей между фазами. Даже в случае равновесной двухфазной среды при распространении в ней звуковой волны равновесие между фазами нарушается и в ней протекают релаксационные процессы. Вторая форма возникает из-за дисперсии звука в среде-носителе и природа ее та же, что дисперсии в однофазной жидкости. Для нее характерна область высоких частот, когда длительность существования молекулярных ансамблей в жидкости или в газе соизмерима с периодом звуковой волны. [c.32]

Как будет показано в гл. 8, эта скорость равна скорости распространения звука в среде. [c.10]

Отсюда следует, что скорость распространения малых возмущений (скорость звука в среде) определяется соотношением [c.275]

Уравнение Лапласа позволяет по известной величине (др/др), вычислить скорость распространения звука в среде. [c.276]

При течении сжимаемого газа появляются еще два критерия, а именно, показатель адиабаты к = Ср/с и отношение скорости течения к скорости звука, т. е. отношение скорости перемещения среды к скорости распространения в ней упругих деформаций. [c.33]

При распространении звуковых волн имеют место обычные для всех типов волн явления интерференции и дифракции. В случае когда размер препятствий и неоднородностей в среде велик по сравнению с длиной волны, расиростраиение 3. подчиняется законам отражения и преломления лучей и может рассматриваться с позиций геометрической акустики. По мере распространения волны происходит постепенное затухание звука, т. е. умопыкение его интенсивности и амплитуды с расстоянием, к-рое обусловливается как законами волнового распространения в среде, так и необратимым переходом звуковой анергии в др. форму (гл. обр. в теплоту). [c.70]

Звук распространен в виде переменного возмущения упругой среды, т. е. в виде звуковых волн. Звуковыми колебаниями называют колебательные движения частиц среды под действием этого возмущения. Пространство, в котором происходит распространение этих волн, называют звуковым полем. Если источник возмущения известен, то пространство, в котором могут быть обцару-жен1 звуковые колебания, создаваемые этим источником, называют звуковым полем данного источника звука. Звуковые колебания являются частным случаем механических колебаний. [c.6]

Скорость звука относительно среды зависит только от механических свойств этой среды и совсем не зависит от скорости движения источника относительно среды. Это чем-то напоминает движение предметов на ленте конвейера. Независимо от того, как быстро вы бежите параллельно ленте в момент, когда кладете на нее предмет, скорость этого предмета, как только он лег на ленту, будет в точности равна скорости движения самой ленты конвейера. Если имеется какая-то определенная среда, то определенной является и скорость звука Узв в этой СрбДб. Известно следующее соотношение между длиной волны, частотой и скоростью распространения волнового процесса [c.324]

Волны - одно из наиболее фундаментальных и значимых понятий окружающего нас физического мира. Одна из основных характеристик волны -частота V. Волны бывают продольные, когда колебания происходят вдоль линии распространения волны, и поперечные, когда колебания происходят поперек этой линии (рис. 82). Продольные волны могут распространяться исключительно в среде, тогда как поперечные - и в вакууме. Звук - продольные колебанияупругой среды. [c.137]

Каждое из этих двух движений, взятое по отдельности, характеризует движение простой волны, а совокупность их (98) или, что то же самое, (96)—наложение двух двилсущихся навстречу друг другу волн с равными по абсолютной величине скоростями ао каждая ). Контуры этих волн определяются видом функций fi(ii) и /2(12) в частности, волны могут быть синусоидальными, описывающими колебательный процесс возмущений скорости, плотности или давления в газе. К таким процессам относится распространение звука в газе с характерной для него последовательностью повышений и понижений давления в данной точке. В связи с этим принято скорость распространения малых возмущений в среде коротко называть скоростью звука. Процессами распространения звуковых волн за- [c.152]

Замечая, что величину dpjdp можно принять за характеристику сжимаемости среды — роста плотности с давлением,—заключим, что чем больше сопротивляемость среды сжатию, тем больше скорость распространения звука в ней. Приведем округленные значения скорости распространения звука в разных средах в воздухе — 340 м/с, в воде—1500 м/с, в твердом теле — 5000 м/с (вопрос о распространении малых возмущений в твердых телах представляет особые трудности, так как требует рассмотрения уравнений динамики упругого тела с характерными для него двумя скоростями распространения возмущений). Очень малые скорости распространения звука наблюдаются в легко сжимаемых жидких пенах. [c.153]

Важной характеристикой, определяющей зависимость изменения плотности газа при изменении давления в цвижущемся потоке, является скорость распространения звука с. В однорсдной среде скорость распространения звуковых колебаний определяется из ныражения [c.18]

Исследуемые здесь стационарные решения со скачком или без скачка есть предельные решения, к которым стремятся нестационарные возмущения со скачком при сохранении стационарных условий перед (о) и за ( г) волной. Например, при движении поршня с постоянной KOf остью Vo в покоящуюся среду в начальный момент около поршн возникает скачок, причем его начальная амплитуда и начальная скорость распространения практически не зависят от присутствия пузырьков и определяются только свойствами жидкости. В частности, скорость распространения скачка будет практич( Ски равна скорости звука i в чистой жидкости. Далее начнут сказываться дифракция переднего скачка па пузырьках п его разгрузка пз-за сжимаемости пузырьков. Интенсивность скачка, вляющегося передним фронтом возмущения, будет уменьшаться. При этом основное возмущение должно отставать от скачка. При сохранении скорости поршня Fo асимптотически при t оо установится стационарная волновая конфигурация. Если Уо = 1 Uo — иИ > то передний скачок имеет предельную ненулевув) амплитуду, что соответствует стационарному режиму Da> j] если Fo = y — uj < то интенсивность скачка затухает д> нуля, что соответствует стационарному режиму Се< Dq< f. Аналогичные режимы будут иметь место при мгновенном повышении давления с ро до р, и сохранении его постоянным в каюм-либо месте. И если р < р , то предельная волна будет иметь непрерывную структуру. [c.71]

Значения к, Мср и /ИСо можно иайтп такэке опытным путем, измеряя скорость распространения звука в среде данного газа. [c.95]

При этом для показателя изоэнтропы к предложено выражение, которое позволяет не только определять скорость звука на реальной нижней границе дисперсии, но и по известным параметрам заторможенного потока двухфазной смеси определять критические параметры смеси, критический расход и критическую скорость истечения двухфазной смеси. Выражение (2.13) обладает тем преимуществом перед другими известными выражениями для определения скорости звука в двухфазной смеси, что одинаково хорошо описывает скорость распространения возмущения в среде с любой степенью сжимаемости на верхней и нижней границах дисперсии, а также при неполном обмене количеством движения между фазами. Различными будут лишь выражения для показателя изознтропы. Так, например, для идеального газа к = ср/с -, на верхней границе дисперсии звука показатель изоэнтропы смеси равен значению показателя изознтропы сжимаемой фазы, а для термодинамически равновесной скорости звука на нижней границе дисперсии к = (Т/р) (yj p) х y-(dpldT) , Предложенное в [55] выражение для показателя изоэнтропы однородной двухфазной смеси получено в предположении, что фазы являются взаимопроникающими и ведут себя в смеси подобно смеси разнородных газов (Fj. = Уж = см)-В [58] предложено аналогичное выражение для показателя изоэнтропы двухфазной смеси пузырьковой структуры, в которой Уем = Уг + Уж- [c.37]

В средах без дисперсии или со слабой дисперсией чффекгы нелинейной рефракции и дифракции ещё сложнее, т. к. волновое поле не остаётся гармоническим и профиль В. пеирерывпо деформируется, вплоть до образования ударных В., солитонов и др. Такие процессы типичны, папр., для нелинейной акустики (сюда относятся, в частности, задачи о распространении взрывных В. сильного звука в атмосфере и океане). Здесь также широко применяется приближение коротких волн, позволяющее, в частности, проследить за не-линейными искажениями В. вдоль лучей (нелинейная гоом. акустика). При описании В. как квазиплоского волнового лучка справедливо приближённое ур-ние, обобщающее ур-ние (27) в отношении учёта дифракции [c.326]

ДИФРАКЦИЯ ЗВУКА — отклонение распространения звука от законо) геометрической акустики, обусловленное его волновой природой. Результаты Д. з,— расхождение У 3-пучков при удалении от излучателя или после прохождения через отверстие в экране, загибание звуковых волн в область тони позади препятствий, больших по сравнению с длиной волны л, отсутствие тени позади препятствий, малых по сравнению с к, и т. п. Звуковые поля, создаваемые дифракцией исходной волны на препятствиях, помещённых в среду, на неоднородностях самой среды, а также па неровностях и неоднородностях границ среды, наа. рассеянными полями (см. Рассеяние звука). Для объектов, на к-рых происходит Д. 3., больших по сравнению с X, степень отклонений от геом. картины зависит от значения волнового параметра Р=Укг11), де D — поперечник объекта (папр., поперечник У 3-излучателя или пре- [c.667]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...