Плотность в почти упругой среде

Совсем иная картина наблюдается при отражении волны от свободной границы среды. Например, звуковая волна, бегущая вдоль упругого стального стержня, доходит до его конца и отражается обратно, так как плотность воздуха очень мала по сравнению с плотностью стали и движение окружаюш,их частиц воздуха не оказывает никакого влияния на движение частнц стержня. Частицы стали- у поверхности стержня будут двигаться почти так, как если бы стержень находился в пустоте. Энергия движения волны не может быть передана далее, и поэтому волна отразится и пойдет назад. [c.494]

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]

Скорость распространения УЗ-вых волн в неограниченной среде определяется характеристиками упругости и плотностью среды (см. Скорость звука). В ограниченных средах на скорость распространения волн влияет наличие и характер границ, что приводит к частотной зависимости скорости, т. е. к дисперсии скорости звука. Уменьшение амплитуды и интенсивности УЗ-вой волны по мере её распространения в заданном направлении, т. е. затухание звука, обусловливается, как и для волн любой частоты, расхождением фронта волны с удалением от источника (см. Звуковое поле), рассеянием и поглощением звука, т. е. переходом звуковой энергии в другие формы, и в первую очередь в тепловую. На всех частотах как слышимого, так и неслышимых диапазонов имеет место т, н. классическое поглощение, обусловленное сдвиговой вязкостью (внутренним трением) и теплопроводностью среды. Кроме того, почти во всех средах существует дополнительное (релаксационное) поглощение, обусловленное различными релаксационными процессами в веществе (см. Релаксация) и часто существенно превосходящее классическое поглощение. Относительная роль того или иного фактора при затухании звука зависит как от свойств среды, в к-рой звук распространяется, так и от характеристик самой волны, и в первую очередь от её частоты. [c.10]

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]

Существует целый ряд работ, в которых сделаны попытки объяснить расхождение между экспериментально полученными значениями коэффициента поглощения звука и значениями, рассчитанными по классической теории. Так, например, Люка [1232] указал, что аномальна большое поглощение звука может быть обусловлено рассеянием звуковых пучков при этом жидкости, в которых распространяются упругие волны, ведут себя по отношению к звуку как мутные среды. Причиной могут являться как тепловые флуктуации плотности, так и стремление молекул жидкости к образованию определенных симметричных группировок, что приводит к своего рода анизотропии сжимаемости. Действительно, Бикару [283] удалось наблюдать такое рассеяние звуковых волн в толуоле. В пользу этих соображений говорят и данные Люка [1236], обнаружившего, например, в смеси гексан—нитробензол почти в 10 раз большее поглощение, чем в чистых гексане и нитробензоле, хотя при этом вязкость смеси была промежуточной между вязкостями компонент. [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...