Волны перемещения стоячие

На частотах 1-10 — 8 10 гц кварцевая пластина зажималась между металлическими обкладками, которые подключались к коаксиальной линии. Один конец этой линии был связан с генератором, другой же закорачивался на некотором расстоянии от кварца поршнем. В такой линии образовывались стоячие электромагнитные волны. Перемещением поршня можно было подвести к электроду кварца пучность волны напряжения. На частотах выше 8-10 гц для этой же цели применялись коаксиальные полые резонаторы, также настраиваемые поршнем. [c.491]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

Известно, что в подвижной системе координат на минус бесконечности может существовать антисимметричная стоячая волна с компонентами перемещения [2] [c.342]

Стоячая волна — состояние среды, при котором расположение максимумов и минимумов перемещений колеблющихся точек не меняется во времени. [c.148]

Пучность колебаний (пучность) — точка среды при стоячей волне, в которой размах перемещений имеет максимум. Совокупность таких точек может образовать линию пучности и гюверхность пучности. [c.149]

Стоячие волны определенной длины образуют моды свободных колебаний ограниченного упругого тела. Если мы рассмотрим, например, полубесконечную среду и потребуем, чтобы перемещения точек границы х = О были равны нулю, то возможные гармонические движения среды не будут произвольными. Для описания движения среды используем уравнение (45), в котором углы y+ и y- выберем так, чтобы одна из узловых точек совпадала с границей д = О, т. е. [c.391]

Поскольку во внешнем акустическом поле, между источником излучения дискретного тона и кольцевым отражателем, расположенным у среза сопла, возникает стоячая волна, то перемещение этого отражателя от среза сопла в направлении против течения в струе влияет на структуру поля [c.188]

Пучность колебаний. Пучность. Точка, линия или поверхность в среде, в которых перемещения имеют максимальный размах при стоячей волне. [c.508]

Рассмотрим упругое пространство, ослабленное дискообразной трещиной радиуса а, лежащей в плоскости Хг = 0 (рис. 6.9). Волна кручения падает на трещину таким образом, что имеет место лишь угловое перемещение, которое задается формулой (стоячие волны) [c.138]

Складывая решения (18.22), соответствующие разным параметрам сй, например (ю) и (—со), можно получить частные виды поля перемещений, в том числе и перемещения, соответствующие стоячей волне. [c.126]

Уже приведенные примеры указывают на большое разнообразие волновых движений жидкости. Волны могут быть высокими или низкими, длинными или короткими они могут быть стоячими или могут перемещаться, при этом при перемещении они могут сохранять свою форму или изменять ее волна может быть одинокой или может быть целый ряд воли, следующих одна за другой, и т. д. [c.401]

Преимуществом способа перемещения изделий в ванне является то, что он обеспечивает эффективное перемешивание кислоты у поверхности стекла, и тем самым достигается равномерное ополаскивание всей его поверхности. Если же перемешивается весь раствор ванны, такой равномерности воздействия его на стекло можно не получить. На той поверхности стекла, которая обращена к источнику, вызывающему перемешивание ванны, соли интенсивно смываются, в то время как на другой стороне стекла ополаскивание его тормозится и никакого ускорения полировки не происходит. Стекло полируется при этом неравномерно, а если увеличивать продолжительность одного погружения, то на противоположной стороне стекло может совсем испортиться. Таким образом, необходимо обеспечивать равномерное смывание солей со всей поверхности стекла. При колебательном перемешивании с помощью ультразвука или какой-нибудь механической мешалки возникают дополнительные трудности вследствие образования стоячих волн. В местах интерференционных узлов у стоячих волн частицы солей не испытывают колебаний, в то время как остальные частицы подвергаются тем более сильному воздействию энергии колебаний, чем дальше они находятся от узловой точки источника колебаний и чем больше амплитуда колебаний. В этих местах могут образовываться отверстия (дыры) вследствие коррозии стекла, вызываемой, по-видимому, сильным местным воздействием фтористого водорода на ничем не защищенную поверхность. [c.34]

Если форму контура g модифицировать путем многократного повторения некоторого элементарного профиля, сдвигая его с некоторым периодом по координате х, решение уравнения Кортевега-де Вриза испытывает изменения только внутри такой цепочки неровностей, где устанавливается картина, близкая к периодической. При малых периодах повторения образуется последовательность стоячих волн с увеличением периода кроме них возникают солитоны, совершающие перемещения внутри пространства между двумя соседними стоячими волнами. [c.109]

Жидкость озвучивалась в режимах стоячей и бегущей волн. В первом случае перемещением в трубе гидрофона и изменением уровня жидкости добивались установления в трубе системы стоячих волн. Для создания поля бегущей волны свободная поверхность жидкости покрывалась слоем поглотителя. [c.301]

Для выяснения механизма воздействия звуковых колебаний на жидкость мы поставили опыты в стоячей звуковой волне, создаваемой в квадратной трубе на частоте около 1,4 кгц. Капля воды, подвешенная на металлическом капилляре, вводилась в узел, пучность и промежуточные точки стоячей волны при уровне звука в пучности около 166 дб. Оказалось, что в пучности давления капля не разрушается. Это совпадает с выводами работы [24] по дроблению капель умеренно сильными ударными волнами, в которой было показано, что разрушает жидкость не сама волна, а поток, следующий за ней. По мере перемещения капли к пучности скорости интенсивность разбрызгивания увеличивается, а в месте, где колебательная скорость максимальна, капля немедленно распадается, причем образовавшиеся мелкие капли разлетаются в плоскости пучности скорости. [c.591]

Мы провели еще опыты по сушке образцов фильтровальной бумаги в областях стоячей звуковой волны, где скорости рэлеевских потоков различны. Так, образцы, расположенные по оси трубы между узлом и пучностью, где продольная составляющая скорости потока максимальна, перемещались затем в зону, где потоки меняют свое направление у=0,А, см. рис. 2), поэтому скорости близки к нулевым. Это перемещение, однако, не оказало большого влияния на режим испарения, что говорит о второстепенной роли этих потоков. Если же учесть, что массообмен увеличивается с повышением колебательно скорости в месте расположения образца и меняется в зависимости от поперечного размера последнего по отношению к падающей волне (при увеличении этого размера массообмен снижается), то следует полагать, что основное влияние оказывают микропотоки, возникающие па самом препятствии, так как именно от этих параметров зависит их скорость [см. формулу (6)]. Теоретические и экспериментальные работы, проведенные другими авторами, подтверждают правильность этого предположения. [c.607]

При объяснении описанного выше явления разумно предположить, что изменение высоты столба жидкости приводит к систематическому возникновению и исчезновению стоячей ультразвуковой волны, подобно тому, как это имело место при перемещении отражателя в трубке Кундта. Совершенно очевидно, что интенсивность колебаний вибратора излучателя зависит от того, есть ли стоячая волна в трубке или ее нет. Если бы такой зависимости не существовало, то было бы трудно объяснить связь высоты столба жидкости с громкостью кавитационного шума. Таким образом, [c.100]

Вместо перемещения измерительного сосуда с исследуемой жидкостью стоячую звуковую волну можно сфотографировать на фоне какого-либо масштаба и затем на фотопластинке измерить длину звуковой волны (фиг. 286). [c.230]

Взаимное перемещение пьезоэлектрического излучателя 5 и пьезоэлектрического приемника звука Е осуществляется при помощи микрометрического винта М. Находящаяся между ними ртуть служит внешним электродом для обоих кварцев кроме того, она является одновременно звукопроводящей средой и экраном для приемного кварца по отношению к высокочастотному напряжению на излучающем кварце. Сильное поглощение звука при применяемых высоких частотах исключает возникновение стоячих волн. При измерениях подаваемое а излучающий кварц высокочастотное напряжение модулируется с частотой 200 гц. Для измерения снимаемого с приемного кварца напряжения оно подается на усилитель и аттенюатор [c.276]

Источником значительных ошибок при испытании образцов методом просвечивания могут явиться стоячие волны, возникающие всякий раз, когда толщина исследуемого образца оказывается равной целому числу полуволн звука. На практике только в очень редких случаях приходится иметь дело с образцами, обладающими строго параллельными поверхностями. Поэтому при перемещении излучателя и приемника по поверхности образца проходящая сквозь него звуковая энергия может меняться от максимума до минимума, что приводит к ложным соотношениям. Аналогичные ошибки могут быть вызваны и небольшими изменениями частоты. Так, например, на фиг. 480,а показана зависимость силы звука, пронизывающего однородный образец, от частоты по оси ординат здесь отложено напряжение на выходе приемника звука. [c.435]

При плавном перемещении рефлектора всякий раз, когда расстояние между ним и кварцевой пластинкой делается равным целому числу полуволн, в пространстве между кристаллом и рефлектором возникает стоячая ультразвуковая волна. Периодическое возникновение стоячих волн сопровождается таким же периодическим изменением указанных выше параметров генератора. Для фиксирования моментов возникновения стоячих волн проще всего следить за изменением величины постоянной слагающей анодного тока. Эти изменения невелики, и для их регистрации пользуются чувствительным гальванометром (чувствительность 10 а). Так как анодный ток бывает порядка нескольких миллиампер, то гальванометр включают по схеме (рис. 43), предусматривающей компенсацию анодного тока. [c.63]

Одним из важных элементов многих измерительных систем является детектор стоячей волны, который состоит из кристаллического детектора, смонтированного таким образом, что обеспечивается перемещение детектора параллельно оси сечения волновода, как показано на фиг. 13.4. Зонд кристалла проникает через узкую щель в центре широкой стенки волновода. Это позволяет измерять величину поля в любой точке вдоль щели. Характер электрических и магнитных силовых линий в волноводе таков, что щель практически не влияет на распределение поля в волноводе. [c.437]

После воспламенения добавочный сигнал, отраженный от воспламеняющей поверхности, смешивался с передаваемым сигналом в детекторе стоячей волны. Стоячая волна перемещалась вдоль волновода по мере того, как происходило распространение воспламеняющей поверхности. Сигнал в детекторе изменялся периодически от максимума до минимума и снова до максимума при перемещении воспламеняющей поверхности на расстояние, равное половине длины волны излучения в ракетном топливе. Поскольку диэлектрическая постоянная топлива равнялась — 5, а длина волны 8 мм, достигалось разрешение 0,2 мм, соответствующее смещению стоячей волны на 0,1 периода. Более высокое разрешение трудно было получить из-за того, что амплитуда стоячей волны увеличивалась по мере того, как развивалось горение и происходило уменьшение ослабления волны в топливе. Абсолютная точность ограничивалась точностью, с которой определялась длина волны в топливе. Для того чтобы определить длину волны в волноводе, в него помещали малые образцы, однако не было известно, в полной ли мере свойства этих образцов соответствуют свойствам топлива в двигателе. [c.443]

Основной косвенный метод основан на использовании интерферометра для плоских волн, в котором в жидкости между установленными параллельно излучателем и отражателем возникают стоячие волны перемещение отражателя на половину длины волны позволяет определить X. Положение отражателя, при котором образуются стоячие волны, обычно детектируется путем наблюдения колебаний тока в электрической цепи кварцевого излучателя. Эти колебания вызываются тем, что реакция (и акустическое сопротивление) жидкого столба между излучателем и отражателем изменяется периодически при и.чменении длины столба при приближении или удалении отражателя от излучателя в цепи кварца наблюдаются минимумы, расположенные на расстоянии Х/2. Этот метод применим в очень широком интервале температур и давлений. [c.153]

Длина гармонической волны (длина волны) Х — расстояние между двумя соседними максимумами или минимумами перемещения точек среды. В [72] дано такое определение длины волны длина волны — пространственный период волны, т. е. расстояние между двумя ближайшими точками гармонической бегущей волны, ршходящимися в одинаковой фазе колебаний, или удвоенное расстояние между двумя ближайшими узлами или пучностями стоячей волны. [c.152]

В случае совершения колебаний при 0,5 i, т. е. резонансных колебаний в воздухе, узел продольных колебательных перемещений приходится на фланец. Упругая деформация стержня q,6 при этом не ограничена внешними силами. Распределение амплитуд колебательных скоростей представлено в этом случае кривой /. Видно, что максимумы амплитуды приходятся на концы стержня. Однако когда индентор преобразователя удерживается в постоянном контакте с испытуемой поверхностью силой F, упругая деформация Со,5 ограниченна. При этом узел эпюры резонансных колебательных скоростей смещается из средней точки стержня, например, в положение Л о. Резонансная частота при этом повышается в зависимости от длины стоячей волны в стержне, равной 0,5 - и более (кривая 2). Когда индентор прижат к испытуемой поверхности с максимальной силой, искомая деформация q,5 и амплит5 да на. левом конце гepл ня равны нулю, а длина стоячей волны колебаний составляет 1,5 . Это свидетельствует о повыше- [c.431]

В общем случае Qx =Qp, У.ф п12. Вынужденные колебания системы можно представить как суперпозицию линейного колебательного движения массы е частотой ы и ее кругового перемещения с той же частотой. Это простейший аналог колебаний поворотно-симметричноД системы с суперпозицией стоячих и бегущих волн. [c.27]

Своеобразные эффекты вибрационного перемещения возникают при колебаниях сосудов е истой жидкостью илн с жидкостью, содержащей твердые частицы или газовые пузырьки. К таким явлениям относятся, например, возникиовеиие медленных течений жидкости под действием колебаний, вибрационное запирание отверстий в сосудах, сосредоточение частиц или пузырьков а зависимости от конкретных условий в узлах илн пучностях стоячих волн, образующихся в жидкости , и т. п. Многие из этих эффектов рассмотрены в т. 4 и в книге 12] К ним относится и уже упоминавшееся (см. п. 4) явление взаимного притяжения или отталкивания двух пульсирующих в жидкости шаров. [c.257]

Информация считывается при последовательном перемещении пластинки относительно светового луча или же при смещении светового луча относительно пластинки. При таком перемещении считывающий луч последовательно движется от одного элемента записи к другому, а прошедшее через носитель информации излучение регистрируется фотодетектором. Перемещение самой фотопластинки является менее удобным, поскольку при этом осуществляется механическое движение с относительно малой скоростью. Поэтому представляется более приемлемым при считывании отклонять непосредственно световой пучок. Управление световым лучком может производиться с использованием различных принципов. Наиболее перспективными из них являются электроопти- ческие и акустооптические методы. В электрооптических методах используется изменение показателя преломления в некоторых кристаллах под действием электрического поля, а в акустоопти- ческих методах отклонение луча происходит в результате дифракции на структуре стоячих ультразвуковых волн. [c.174]

Теория неустановившихся волновых движений обширна и имеет много интересных направлений. В настоящей статье я остановлюсь только на одной из групп задач этой теории — на проблеме стоячих волн, составляющей один из больших разделов теории неустановившихся волн. Здесь возникает много интересных вопросов даже в линейной теории. Элементарными являются только задачи о волнах малой амплитуды над гладким горизонтальным дном или в цилиндрическом сосуде. В то же время существует большое число технических задач, требующих расчета стоячих волн на поверхности жидкости, заключенной в сосуд весьма сложной формы. Исторически п.ервыми задачами подобного рода были задачи об озерных сейшах — свободных колебаниях, возникающих в водоемах. Даже предположение малой глубины водоема не делает задачу доступной аналитическому исследованию. Возникающие краевые задачи остаются настолько сложными, что аналитическое решение для них получено только в исключительных случаях. Большое количество работ, многие из которых опубликованы в последнее время, посвящено различным численным аспектам теории сейшей. Теорией стоячих колебаний жидкости интересуются также инженеры, проектирующие порты и портовые сооружения. К числу задач теории стоячих волн, решение которых важно при проектировании порта, относится знаменитая проблема тягуны . Эта проблема сводится в конечном счете к определению точек, находящихся посредине между узлами. В этих точках горизонтальные перемещения воды наиболее значительны. Если около причала окажется такая точка и в этом месте расположится судно, то при возникновении стоячих волн оно начнет совершать большие горизонтальные перемещения колебательного характера. Все это будет сопровождаться ударами о причал и может привести к повреждению корпуса судна. [c.62]

Ударные волны. В установившемся течении поверхность ударной волны необходимо должна быть неподвижной в пространстве Л (х). Такую стоячую ударную волну принято называть скачком уплотнения. Так как скорость перемещения скачка уплотнения Оп = О, то теорема Цемплена 5.4 для состояния Ь> перед скачком и состояния 2 за скачком дает рюравенства [c.98]

Еще одна система, предназначенная для автоматического измерения скорости звука, описана в работе Бартеля и Нолле [36]. Появление стоячих волн в системе исключается путем введения дополнительного затухания между излучателем и приемником. При постепенном перемещении приемника относительно излучателя фаза принимаемого сигнала будет изменяться но отношению к фазе напряжения, подаваемого на излучатель. Оба колебания смешиваются на входе усилителя. Результирующий низкочастотный сигнал усиливается, детектируется, дифференцируется и записывается самописцем. Получаются острые пики, расстояния между которыми соответствуют половине длины звуковой волны в жидкости. Этот прибор использовался для изучения дисперсии скорости звука в ряде жидкостей в диапазоне от 5 до 25 Мгц при точности измерений до 10 . Указывается, что абсолютная погрешность измерений составляет ие более 2 10 . [c.342]

Возникновение потоков в стоячей звуковой волне при наличии ограничивающих поверхностей, вызванное поглощением звуковой энергии в пограничном слое, впервые было рассмотрено Рэлеем [19]. Однако полученное им выражение для скорости потоков справедливо лишь для низких уровней звука, пока число Рейнольдса для потока остается меньше единицы. В экспериментальных исследованиях, проведенных в Акустическом институте АН СССР Борисовым и Статниковым [20], было найдено, что при высоких уровнях звуковой энергии скорость акустического потока на порядок выше, чем это следует из формулы Рэлея. Увлекаемые этим потоком частицы аэрозоля при уровне звукового давления 150 дб приобретают скорость, превышающую 10 см/сек. Таким образом, из всех пон-деромоторных сил звукового поля основную роль в перемещении частиц играет дрейф, вызванный акустическими течениями. [c.650]

Модифицированный метод смещения узла. Данный метод по своей сущности близок к методу Вайсфлоха. Отличие состоит в том, что смещение узла стоячей волны относительно выбранной плоскости отсчета производится не механическим перемещением короткозамыкателя, а электрически — за счет изменения частоты СВЧ генератора. По измеренной зависимости смещения узла Л/ от частоты можно рассчитать активную С и реактивную В составляющие комплексной проводимости [66]. [c.117]

Особенности и типы. В последнее десятилетие бурно развиваются прецизионные приводные механизмы нового вида, называемые вибродвигателями [3] или пьезоэлектрическими двигателями [20]. Действие вибродвигателя основано на преобразовании высокочастотных многокомпонентных упругих колебаний твердых или гибких тел в направленное (в среднем) многомерное движение подвижного звена — ротора, ползуна и т, п. Основное отличие вибродвигателей от известных механизмов для преобразования колебательного движения во вращение или линейное перемещение заключается в использовании упругих колебаний звеньев в виде стоячих или бегущих волн, при этом частоты преобразуемых колебаний лежат в ультразвуковом диапазоне (начиная от 20-10 Гц). Высокие частоты и малые амплитуды колебаний приводят к качественному изменению ряда параметров привода, а также обусловливают новые явления, не наблюдаемые в низкочастотных механизмах. [c.30]

В описанных выше интерферометрах измерение длины волны производилось путем перемещения отражающей пластинки. При таких измерениях требуется строго соблюдать параллельность отражателя излучающей поверхности излучателя (по этому вопросу см. соображения, развитые в гл. IV, 1, п. 2). Кроме того, образующиеся в интерферометре стоячие волны выражены тем резче, чем больше коэффициент отражения на границе среда-отражатель. Согласно данным табл. 1, коэффициент отражения на границе вода—металл равен приблизительно 86—89%, а на границе жидкость—воздух—около 99%. Поэтому Фокс и Хантер [2813, 3090] описали ультразвуковой интерферометр для жидкостей, в котором звуковые волны отражаются от границы жидкость— воздух. Если при помощи трех юстировочных винтов установить горизонтально расположенный излучатель строго по ватерпасу, то поверхность находящегося над излучателем столба жидкости оказывается абсолютно параллельной поверхности излучателя. Меняя высоту столба жидкости, можно изменять расстояние от излучателя до отражающей поверхности при этом, как и в описанных выше конструкциях, периодически меняется сопротивление прибора. Теория такого интерферометра со свободной поверхностью жидкости приведена в работе Хантера и Фокса [3091]. [c.159]

Для получения неискаженной модуляции нужно обращать особое внимание на получение действительно стоячей волны, что достигается точной установкой отражателя. Диффракция света имеет место и при наличии бегущей волны, однако пульсация света с частотой 2/ в этом случае отсутствует (см. гл. III, 4, п. 2). Образование стоячей волны зависит далее от однородности излучаемого кварцем звукового поля. Эту однородность можно контролировать теневым методом и, Как показал Мэркс, ее можно корректировать в широких пределах установкой отражателя и напряжением на кварце. Целесообразно возбуждать кварц на частоте, несколько меньшей его собственной частоты. При желании изменять частоту стробоскопиро-вания 2/ путем изменения настройки излучателя возникает необходимость перемещения отражателя, обеспечивающего получение стоячей волны. Поэтому такую перестройку нельзя осуществить очень быстро. Это, однако, оказывается возможным, если, согласно Джакомини [703, 704], применять для диффакции света не стоячую звуковую волну, а две бегущие волны, распространяющиеся в противоположных направлениях и последовательно пронизываемые световым пучком. Для этой цели можно использовать, например, ультразвуковую ячейку, изображенную на фиг. 290. [c.407]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...