Энергия волнового движения

Энергия волнового движения [c.209]

Если на границе раздела фаз имеет место волнообразование, то критерий (4-3-1) может трактоваться как отношение кинетической и потенциальной энергии волнового движения к изменению энергии волны, обусловленному поверхностны.м натяжением. Неустойчивость границы раздела фаз, вызванную нарушением необходимого соотношения этих сил, называют неустойчивостью по Тейлору. [c.102]

Несжимаемые жидкости при наличии поверхностей раздела. На сопротивление тел, движущихся вдоль или вблизи поверхности раздела жидкость — жидкость илп жидкость — газ, оказывают влияние вязкие силы и гравитационные силы (обусловливающие перенос энергии волновыми движениями на свободной поверхности или поверхности раздела). Поэтому должно приниматься во внимание число Фруда, так что [c.393]

Точка закрепления остается все время неподвижной, поэтому энергия волнового движения ие может передаваться далее, и, следовательно, отраженный волновой импульс по закону сохранения [c.491]

Нагревание С. к. происходит за счет потока мехапич. энергии волновых движений, идущих от фотосферы (см. Солнце). [c.572]

Кинетическая энергия волнового движения в пределах длины одной волны и полосы шириной 6 = 1 на всей глубине количественно равна потенциальной энергии [c.519]

Трудность, возникающая в последнем случае, заключается в том, что энергия волн, возбуждаемых кораблем, стремится размазаться по большой области пространства волновых чисел, так что вблизи корабля, вообще говоря, плавно изменяющаяся волновая картина невозможна. Поэтому нельзя задать соответствующие гладкие граничные условия, такие, которые необходимы для теоретического предсказания развития волн в будущем. Более легкая задача заключается в рассмотрении установившегося течения в открытом канале вдоль медленно волнообразно изменяющейся стенки с постоянной длиной волны. В этом случае энергия волнового движения приходится на относительно узкую полосу волновых чисел. [c.196]

Типы квазичастиц. Атомная динамика идеального (беспримесного, бездефектного) кристалла описывается коллективными волновыми движениями. С квантовой точки зрения эти движения эквивалентны газу неких частиц, энергия е и импульс р которых выражаются через частоту волн и волновой вектор с помощью известных соотношений е=Ай и p=flq. Частицы, сопоставляемые с коллективными волновыми движениями в кристалле, называют квазичастицами. Формально мы получаем квазичастицы, производя квантование волн, распространяющихся по кристаллу. Представление кристалла в виде газа квазичастиц составляет сущность метода квазичастиц (метода элементарных возбуждений). Этот метод является основным в современной теории твердого тела он позволяет свести крайне сложную динамику огромного коллектива взаимодействующих реальных частиц (атомов кристалла) к относительно простой динамике газа квазичастиц. [c.146]

Итак, энергия вдоль стоячей волны не переносится, а может лишь передаваться в пределах от.дельных участков волны, расположенных между двумя соседними разноименными узлами, т. е. между узлом деформаций и узлом скоростей. Поэтому движение частиц среды в стоячей волне не является, по существу, волновым движением (см. 54), хотя и возникает в результате наложения встречных волн. [c.222]

В металлах многие электроны являются свободными. Поэтому в этом случае нельзя говорить о колебаниях около центров равновесия. Электроны движутся и при этом испытывают нерегулярное торможение. Вследствие. этого излучение металлов приобретает характер импульсов и имеет волны различной частоты, в том числе волны низкой частоты. Помимо волновых свойств излучение обладает также и корпускулярными свойствами. Корпускулярные свойства состоят в том, что лучистая энергия испускается и поглощается веществами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями — квантами света или фотонами. Испускаемый фотон — частица материи, обладающая энергией, количеством движения и электромагнитной массой. Поэтому тепловое излучение можно рассматривать как фотонный газ. [c.361]

В предыдущих двух главах рассматривались волны и колебания конструкций, состоящих из распределенных масс и податливостей (жесткостей), без учета демпфирования — важного параметра, характеризующего затухание волн и колебаний. Этот параметр обусловлен внутренним и внешним трением, излучением и другими причинами, вызывающими убывание акустической энергии в рассматриваемой конструкции. Во многих случаях эффекты потерь пренебрежимо малы, по в некоторых случаях пренебрежение ими ведет к большим ошибкам в расчетах. Так, амплитуда вынужденных колебаний на резонансной частоте существенно зависит от потерь (см. рис. 3.14). Так же сильно зависят от потерь и отклики произвольной колебательной системы на кратковременные нагрузки. Вследствие демпфирования часть энергии колеблющейся конструкции превращается в тепло и предоставленные самим себе колебания затухают со временем. Аналогичная картина наблюдается и при распространении волны в среде. Из-за внутренних потерь часть энергии волны идет на нагревание среды и амплитуда волнового движения уменьшается с расстоянием по мере распространения волны. [c.207]

Для поддержания незатухающего режима необходимо, чтобы энергия, диссипируемая при волновом движении, компенсировалась работой сил тяжести. [c.286]

В 15-4 и 15-5 обсуждалось сопротивление тел в потоке несжимаемой жидкости большой пли бесконечной протяженности. В этих условиях безразмерные коэффициенты сил зависят только от геометрии тела и числа Рейнольдса. В этом параграфе будет сохранено условие несжимаемости и будут рассмотрены силы, действующие на тела, движущиеся вблизи или по поверхности раздела двух жидкостей с различными плотностями, В таких случаях энергия тратится еще и на генерацию волновых движений поверхности раздела. Тем самым сила тяжести влияет на поле течения и на силу сопротивления и подъемную силу, действующие па тело. А если сила тяжести влияет на поле течения, то, как указывалось в 15-1, в качестве дополнительного безразмерного параметра необходимо привлекать число Фруда. [c.424]

В качестве следующего шага в изучении роли границы в формировании волнового поля в упругом теле рассмотрим вынужденные движения полупространства. В предыдущей главе не делались конкретные указания на способ возбуждения падающих волн. Это значительно упростило задачу с точки зрения математики, но одновременно привело к тому, что не рассматривались важные аспекты, связанные со взаимодействием источника волнового движения с упругим телом. В большинстве практических случаев процесс подвода энергии для создания волнового движения можно схематизировать заданием на его поверхностях силовых или кинематических факторов. [c.80]

На частотах й < й вся энергия уносится от торца первой распространяющейся модой. Однако это, конечно, не значит, 100. то волновое движение вблизи [c.260]

Предельное расстояние между шкивами зависит от ширины ремня. При чрезмерно большом расстоянии ремень начинает бить , в нем появляются волновые движения на это тратится энергия, вследствие чего понижается к. п. д. [c.440]

Модель Лява учитывает кинетическую энергию радиального движения частиц стержня, но не учитывает возникающую при этом потенциальную энергию деформаций сдвига. Однако в окрестностях резких фронтов волн сдвиговые деформации и сопутствующие им касательные напряжения уже не будут пренебрежимо малы, и нужно учитывать их вклад в волновое движение. Приближенная модель, учитывающая эти эффекты, была предложена в начале 1950-х годов Миндлиным и Германом. Как и в модели Лява, в ней предполагается. [c.39]

Коэффициент поглощения энергии упругих волн. В реальных жидкостях и газах волновой процесс сопровождается рассеянием энергии упругой волны, так что по мере удаления от источника интенсивность плоской волны убывает. Это происходит как за счет необратимого превращения механической энергии в энергию молекулярного движения среды, так и за счет рассеяния энергии волны на различных неоднородностях. [c.173]

При желании внести затухание звука в трубах, например, в каналах вентиляции, сразу же можно сказать, что весьма целесообразно помещение звукопоглощающих веществ на боковые стенки, так как это будет очень сильно ослаблять все высшие моды колебания, распространяющиеся под углом к оси трубы, но на плоскую часть волнового движения в трубе (мода 0,0) этот материал влиять не будет, так как плоская волна не дает компонент скорости, нормальных к боковым стенкам. Чтобы вызвать ее затухание, необходимо любым способом нарушить плоский фронт волны. Повороты трубы, а также установленные в ней выступы, экраны и т, п. вызовут образование высших волновых мод часть энергии плоской волны будет передана этим волнам и поглотится на боковых стенках при наличии на них звукопоглотителя. [c.135]

Вместе с распространением состояния движения в волне передается от одних,частиц среды к другим и энергия. Поэтому можно сказать, что волновое движение представляет собой один из видов распространения энергии в пространстве. [c.481]

За очень малое время волновое движение распространится на участок с следовательно, через единицу площади плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны, пройдет энергия [c.483]

Так как частицы, находящиеся в узлах, совсем не двигаются, то нет передачи энергии через узловые точки, энергия не распространяется вдоль стоячей волны только частицы, находящиеся мел<ду узлами, обмениваются энергией. Поэтому движение в стоячей волне, по существу, уже не является волновым движением, [c.490]

Пусть, например, круглая площадка 45 в момент I есть часть фронта волны. За промежуток в1)емени 4 волна распространится на 4/ = с47 Очевидно, за 4/ сквозь площадку 45 переносится энергия волнового движения, заключенная в объеме цилиндра с площадью основания 45 и высотой с4/. При достаточно малых 45 х и 4/ рассматриваемый объем настолько мал, что среднюю плотность энергии в его пределах можно везде считать одинаковой. При этом условии энергия равна произведению средней плотности энергии на объем 45хс4Д 45= <ш>45хс4 . С учетом этого выражения преобразуем формулу (54.7) [c.210]

Как было показано в монографии авторов Маров, Колесниченко, 1987), наиболее сложную проблему при моделировании верхней атмосферы планеты представляет задача адекватного описание притока тепла в рассматриваемую область среды, обусловленного прямым поглощением солнечной электромагнитной и корпускулярной радиации атмосферными составляющими и ее последующей трансформацией вследствие аэрономических реакций, выделения джоулева тепла, а также отдельных динамических процессов (включая диссипацию энергии волновых движений различных пространственных масштабов), в результате которых происходит перераспределение тепла от неоднородно распределенных в атмосфере источников. В связи с этим подобные источники энергии, учтенные в уравнении (2.1.60) в общем виде (член Q ), целесообразно расшифровывать в [c.83]

Совершенный гидравлический прыжок, показанный на рис. 10.3, наблюдается при Fri = Ai > Fri пр, a npnFriпрыжок-волна (рис. 10.4, б) в виде периодически затухаюш,их волн. Высота первой волны Лв значительно превышает вторую сопряженную глубину Й2. Высоту Ав предлагается находить из равенства удельной энергии волнового движения при dh/dl = 0 и йРЛ/ dl =(hilhB—1)/Ав в (10.2) и удельной энергии предшествую, щего волнам плавно изменяющегося движения, т. е. из уравнения [c.252]

Эта величина, представляющая входной импеданс бесконечной струны, называется волновым или характеристическим сопротивлением струны. Мы видим, что она действительна и для беско-нечнох струны является чистым сопротивлением. Это обстоятельство указывает на то, что энергия, непрерывно поступающая к струне, полностью переходит в энергию волнового движения и не возвращается обратно, поскольку струна бесконечна. Мы увидим далее, что если струна конечна, то входной импеданс отличен от волнового сопротивления гс и не будет уже чистым сопротивлением. [c.113]

В.Н. Бовенко [15] принял, что при механическом воздействии на твердое тело упругая энергия переходит не только в потенциальную энергию атомов (образующихся свободных поверхностей), как это было принято Гриффитсом, но и в энергию автоколебательного движения. Это привело к установлению дискретно - волнового критерия устойчивости структуры - число Бовеи-ко) [15]. Предложенная им автоколебательная модель предразрушения твердого тела базируется па постулате о возникновении областей автовозбуждения активности вещества вблизи дефектов структуры вследствие нарушения однородного состояния исходной активной неустойчивой конденсированной среды. Эти автовозбуждения являются основными носителями когерентных (или макроскопических квантовых) эффектов. Они являются очагами пластической деформации, микро- и макротрещин, зародышами образования новой фазы на различных структурных иерархических уровнях самоорганизации, источниками акустической эмиссии (АЭ), микросейсмов и землетрясений. [c.201]

Итак, на рубеже XIX и XX столетий было установлено, что для распространения электромагнитных, в частности световых, волн не нужна какая-то специальная среда. Волны сами по себе являются материальной сущностью , об-ладаюш,ей энергией и импульсом, и могут распространяться в вакууме. Тем самым понятие волна приобретало новое содержание. Физикам приходилось расставаться с привычкой рассматривать волновое движение обязательно в т-кой-то среде. [c.34]

Радиальные функции и собственные значения энергии при движении в центрально-симметричном поле определяются конкретным видом поля. Зависимость волновой функции от углов для всех сфе-рически-симметричных полей одинакова и описывается сферическими функциями. [c.179]

Проявления неустойчивости в колебат. системах с конечным числом степеней свободы в осн. аналогичны рассмотренным на примере маятника. Проявление неустойчивости в волновых системах имеет особенности, обусловленные пространств, протяжённостью этих систем. Как и в колебат. системах, неустойчивость волновых движений в консервативных волновых системах является резонансной и связана с нелинейным взаимодействием волн, напр. трёх-, четырёх- и т. д. волновые взаимодействия, возникающие в нелинейных средах при выполнении условий синхронизма, самовоздействие волн (самомодуляция, самофокусировка) и др, В активных волновых системах неустойчивость может иметь как автоколебательный, так и резонансный характер. Примерами активных волновых систем являются лазеры, гиротроны, волновые пучки в плазме, химически активные среды. При автоколебат. неустойчивости волновые возмущения нарастают за счёт энергии веколебат. источников, напр. пучков частиц или течений. В отличие от колебат. систем нарастание возмущений в таких системах может происходить не только во времени, но и в пространстве. В частности, возмущение может носить [c.348]

Простейший тип движения поля — волновое, для к-рого полевая ф-ция периодически меняется во времени я от точки к точке. Вообще, любое состояние поля удобно представить в виде суперпозиции волн. Для волнового движения характерны явления дифракции и интерференции, невозможные в классич. механике частиц. С др. стороны, динамич. характеристики (энергия, импульс и т. д.) воли размазаны в пространстве, а не локализованы, как у классич. частиц. [c.56]

ЭРЕНФЁСТА ТЕОРЕМЫ—теоремы, утверждающие, что ср. значения величин (координат, импульса, энергии), характеризующих движение частицы в квантовой механике, а также ср. значение силы, действующей на частицу, связаны между собой ур-ниями, аналогичными соответствующим ур-ниям классич, механики. Установлены П. Эрен-фестом (Р. Ehrenfest, 1927) на основе сопоставления частице пакета волн де Бройля j (.Y, t) (см. Волновой пакет). В случае одной пространств, координаты (я), учитывая, что 1 1/(л , /) есть плотность вероятности обнаружить частицу в нек-рой точке х, естественно вводится понятие центра (тяжести) волнового пакета как ср. значения координаты [c.636]

В первый момент соударения кинетическая энергия капли преобразуется в поверхностную энергию кратера. Движение капли замедляется, и в какой-то момент ее скорость С2 становится равной нулю. В дальнейн1ем волновая поверхность жидкости исчезает, и часть энергии превращается в кинетическую энергию отраженной каили. Анализ уравнений, описывающих перечисленные процессы, показывает, что связь между критическими величинами скорости Сг и угла падения 0 может быть установлена с помощью безразмерных параметров С2М1/0 [c.55]

Групповой скоростью называют скорость распространения пакета волн, волновые числа которых лежат вблизи заданных значений Айш (совокупность волн с близкими длинами). Со скоростью, равной групповой скорости, переносится энергия ролновых движений с заданными значениями Айш. Групповую скорость определяют по формуле [c.258]

Истинная нормальная мода колебаний и фонон, который является ее квантом энергии, распространяются, не меняясь, сквозь кристалл. Если, однако, в кристалле с конечной теплопроводностью имеется температурный градиент, то должны быть взаимодействия, которые приведут к уменьшению энергии колебаний движение атомов тогда уже не соответствует чисто нормальным модам. Тепловая энергия переносится волновыми пакетами, образованными из почти нормальных мод, которые локализованы и распространяются с групповой скоростью фононов urp = = d aldq. Поглощение учитывается за счет изменения числа фононов в различных местах. Величина Л (д) дает число квантов моды q, которые входят в состав 90ЛНОВОГО пакета. Пайерлс [185] рассмотрел условия [c.36]

Из формул (4.6) видно, tfTo на больших расстояниях от места приложения нагрузки продольные волны вызывают преимущественно радиальные смещения, а поперечные волны —окружные. Такое разделение по кинематике послужит базой для обоснованного разделения потоков энергии в волновом движении по двум типам волн, несмотря на то что принцип суперпозиции энергии для волн, бегущих в одном направлении, не применим. Отметим также, что при вычисле- [c.98]

Для анализа вынужденных движений в бесконечном слое, а также для исследования процессов возбуждения через торец по-лубесконечного волновода одинаково важны все типы волновых движений, соответствующие разным участкам дисперсионных ветвей — комплексным, мнимым и действительным. Для изучения же процесса переноса энергии, а также структуры волнового поля вдали от источника возбуждения основное значение имеют распространяющиеся моды, соответствующие вещественным участкам дисперсионных ветвей. Именно эти вещественные участки подробно рассматриваются в данном параграфе. [c.132]

Среди неразрушаюш,их механизмов оптической генерации звука наиболее универсальным является термоупругий, связанный с деформацией кристалла при его оптическом нагреве. Поглощенная оптическая энергия в процессе термализации частично передается в акустическую подсистему твердого тела, распределяясь между когерентными и случайными волновыми движениями решетки. При термоупругой генерации звука источники акустических волн являются объемными — возбуждение акустических волн происходит во всей области нагрева. Поэтому термоупругая генерация акустооптических импульсов описывается неоднородным волновым уравнением. В простейшей ситуации, когда лазером облучается свободная поверхность полупространства 2 0 (рис. 3.34), в кристалле возбуждаются только плоские продольные волны для колебательной скорости имеем уравнение [c.161]

Известен целый ряд работ, относящихся к теоретическим и экспериментальным исследованиям прямолинейных стержней при ударном нагружении [1—6]. Гораздо меньше работ лосвящено анализу криволинейн хх стержней. В 1961 г. Морли [7] вывел уравнения для криволинейных стержней типа уравнений Тимошенко [8] и получил дисперсионные кривые для непрерывного волнового движения. В работе [9], относяш,ейся к 1965 г., обсуждалась передача энергии волнами напряжений в прямых и криволинейных стержнях с возможным приложением. к высокоскоростным полиграфическим печатным процессам. Теории распространения упругих волн в спиральных пружинах малой кривизны посвящена опубликованная в, 1966 г. работа [10]. Исакович и Комарова [11] в 1968 г. исследовали при помощи теории нулевого момента распространение про-дольно-изгибных волн в пологом кривом брусе. В том же году были представлены теоретические и экспериментальные данные [12], относящиеся к дисперсии упругих волн в спиральном волноводе, а в 1971 г. были опубликованы результаты для иных форм пружин [13]. Позднее в работах [5] была рассмотрена задача о распространении волн напряжений в крутозагнутых стержнях. Наконец, в работе [14] были представлены уравнения Морли [7] в виде, пригодном для исследования распространения волн в криволинейных стержнях, и выполнены некоторые числовые расчеты для типичных примеров. В данной статье обобщена теория работы [14] и дано сравнение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными для стержневой конструкции, состоящей из прямых и криволинейных участков. [c.199]

Из формулы (6) вытекает, что для любой одиночно бегущей волны выражения (4) и (6) 22 для кинетиче-СК011 и потенциальной энергии дают равные между собой величины. Рэлей показал, что эту весьма общую характеристику волнового движения можно вывести другим способом. Действительно, представим себе, что начальные условия соответствуют покою струны п, следовательно, вначале вся энергия Е была потенциальной. Амплитуды обе Х возникающих волн оказываются в соответственных точ1 ах равными половине амплитуды исходного возмущения, и потенциальная энергия каждой равна [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...