ВОЗДУХ, ВОЛНЫ, ЗВУК

Воздух, волны, звук [c.20]

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]

Обратим внимание, что даже при очень малом х, например, при переходе из воздуха в воду, звуковое давление в воде на основании уравнения (3,4) будет практически в два раза больше, чем в падающей из воздуха волне. Полное давление в во -духе и в воде на границе почти точно равно удвоенному давлению в падающей волне. Если в воздухе и в воде применяется один и тот же приемник давления (например, гидрофон), то в воде звук, приходящий из воздуха, будет воспринят как столь же сильный, несмотря на то что в воду проникает ничтожная часть звуковой энергии. При использовании приемника скорости, согласно соотношению (3,3), получим во второй среде очень малые величины. [c.40]

Так, например, какова будет волна звука паровозного свистка с частотой примерно 350 Гц Для этой частоты длина волны в воздухе примерно равна 1 м, а размеры отверстия паровозного свистка порядка 1 см, поэтому волну, распространяющуюся от свистка. [c.503]

Современная физика полна волн волны землетрясений, которые изучаются сейсмологами волнения и зыбь в океанах, озерах и прудах волны звука, распространяющиеся в воздухе волны механических колебаний в натянутых струнах или кристаллах кварца, используемых для стабилизации частоты радиопередатчика электромагнитные волны, которые образуют свет и которые радиопередатчики излучают, а радиоприемники принимают, и, наконец, волны чего — вероятности, быть может, которые используются в квантовой мернике для предсказания поведения электронов, атомов и более сложных форм вещества. [c.165]

Появляются такие звуки в результате турбулентности того или другого рода, а турбулентность — это просто беспорядочное движение, кружение и завихрение среды. При этом возникают колебания давления, которые вызывают в воздухе волны сжатия так же, как и любой источник звука, но без правильного повторения или ритмического движения. Случайный шум может возникать и как следствие других -явлений, например в результате трения о неровную поверхность. [c.53]

Под звуком понимается специфическое ощущение, вызываемое действием звуковых волн на орган слуха. Ощущение, воспринимаемое человеком как звук, является результатом воздействия на слуховой аппарат колебательных движений окружающей среды (воздуха). Источником звука может быть колебательное движение любого тела твердого (струна, мембрана и др.), жидкости и газов. [c.7]

Образование звуковых волн. Звук — это упругие волны, чаще всего мы имеем дело с распространением звуковых волн в воздухе. Постараемся разобраться в причинах их возникновения. [c.51]

Непосредственное воздействие звука на микрофон становится значительным при частотах более 1 000 Гц, когда длина волны звука в воздухе становится сравнимой с размерами микрофона. [c.72]

При изучении распространения звука в атмосфере или в воде мы обычно встречаемся с таким положением дел, когда состояние среды мало меняется на протяжении длины волны звука X. Правда, на фоне этого медленного изменения состояния среды могут иметь место и более мелкие изменения, но они вызывают вторичные эффекты, которые можно рассматривать особо (ср. 12). Основные черты картины распространения звука определяются медленными изменениями в состоянии среды (например, изменениями в силе ветра, в температуре и плотности воздуха по мере удаления от поверхности Земли). При этих обстоятельствах целесообразно применение методов геометрической акустики. В этом параграфе мы и выведем основные уравнения геометрической акустики [13]. Мы будем исходить из основных уравнений акустики движущейся и неоднородной среды ( 4). Эти уравнения гласят [c.44]

Измерение 3. п. производят различными приёмниками звука — приёмниками давления и приёмниками колебательной скорости (микрофонами — для воздуха, гидрофонами — для воды). При исследовании тонкой структуры 3. п. следует пользоваться приёмниками, размеры к-рых малы по сравнению с длиной волны звука, в противном случае 3. п. может быть искажено рассеянием на приёмнике кроме того, принимаемые поля усредняются по всей поверхности приёмного элемента, что также искажает измеряемые величины, если размеры элемента не будут малы по сравнению с характерным размером неоднородности 3. п. Визуализация ультразвуковых полей возможна путём наблюдения дифракции света на ультразвуке, методом Теплера (теневой метод), методом электронно-оптич. преобразования и др. [c.140]

При интерференции двух плоских звуковых волн, излучаемых двумя одинаковыми закрытыми трубами длиной I = = 60 см, вследствие различия температуры воздуха в них создается 1 биение в секунду. Температура воздуха в трубе, дающей более низкий тон, равна 16 °С Какова температура воздуха в другой трубе Считать, что генерируется первая мода колебаний закрытой трубы, т.е. длина волны звука = 1/2. [c.12]

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]

ДЛЯ всех реальных сред при частоте, приближающейся к со, распространение звука уже практически прекращается. Например, для воздуха точка перехода соответствует примерно 2 10 - гц, что отвечало бы длине волны звука около 10" см — меньшей длины свободного пробега молекул. При этой частоте никакого распространения звука уже нет. Пока звук распространяется, его скорость в любой однородной среде всегда можно считать лапласовой. [c.61]

В воде, в горных и осадочных породах затухание звука (даже очень малой длины волны) ничтожно по сравнению с затуханием электромагнитных волн. Поэтому звуковые волны — единственное средство исследования водоемов и глубинных слоев Земли. В воздухе затухание звука выше, чем для электромагнитных волн, но все же очень мало для не слишком коротких волн., [c.385]

Встречая на своем пути препятствие, звуковые волны отражаются от него по строго определенному правилу — угол отражения равен углу падения. Если акустические сопротивления двух сред значительно отличаются друг от друга, большая часть энергии падающей волны переходит в энергию отраженной волны, а меньшая часть энергии проникает через поверхность раздела. Чем больше разница акустических сопротивлений двух сред, тем больше разница энергий отраженной и преломленной волн. Так, например, акустическое сопротивление воды почти в пять тысяч раз больше акустического сопротивления воздуха, поэтому звук практически из воды в воздух, и наоборот, не проникает, а только отражается в виде эха. Кому приходилось нырять в воду, тот хорошо знает, что под водой почти не слышно разноголосого шума, царящего на пляже, но зато хорошо прослушиваются звуки от источников, находящихся в воде. [c.34]

Тем, кому все это кажется недостаточно убедительным, кто думает, что, сделав описанное, он сделал все возможное, мы советуем вообще убрать из трубки Кундта отражатель. Получится ли в таком случае стоячая волна Если она получилась, то откуда берется необходимая для ее образования отраженная волна И в трубке, и вне ее воздух, разве может в воздухе от воздуха отражаться звук А что находится рядом с открытым концом пучность или узел смещений стоячей волны А что должно там находиться по теории [c.92]

Рис. 84. Зависимость скорости звука в воздухе от давления. По оси ординат отложено отношение длины волны звука в условиях опыта к длине волны в контрольной трубке

Если волны от точечного источника колебаний распространяются на поверхности воды, то волновые поверхности имеют форму окружностей. При распространении волн от точечного источника звука в воздухе волновые поверхности имеют сферическую форму, луч здесь является радиусом сферы. [c.225]

Найдите длину звуковой волны в воздухе при частоте 2000 Гц. Скорость звука в воздухе 343 м/с. [c.295]

Углекислоты значения при ожижении воздуха 31 Углерод 347 Углерода окись 44 Ударные волны второго звука 853 Удельное сопротивление уравнение 196 Уитстона мост 17 [c.932]

Наиболее удобный метод определения скорости звуковых волн основан на измерении длины стоячих звуковых волн (см. ниже, 167). Эти измерения дали результаты, согласные с формулой (20.1), и показали, что скорость звуковых волн разной длины в воздухе одна и та же, т. е. что для звуковых волн в воздухе дисперсия отсутствует. Вместе с тем эти измерения подтвердили, что фазовая скорость звуковых волн совпадает со скоростью распространения отдельного продольного импульса. (Оба эти результата, как уже указывалось в 153, тесно связаны между собой.) Скорость звука в воздухе при температуре 0° равна (как и скорость отдельного импульса) 334 м/сек. Таким образом, частотам от 20 до 20 ООО гц, составляющим пределы звукового диапазона, соответствуют звуковые волны в воздухе длиной примерно от 15 м до 15 мм. [c.721]

Помимо регулярных изменений температуры воздуха и скорости ветра с высотой в свободной атмосфере часто встречаются нерегулярные неоднородности — резкие изменения температуры или скорости в отдельных местах. Эти неоднородности, влияя на ход звуковых лучей, могут привести к резким нерегулярным изменениям слышимости от точки к точке и во времени. Наконец, при распространении звука в атмосфере существенную роль могут играть отражения звуковых волн от различных препятствий — от гор (эхо), от поверхности земли или воды (при наклонном распространении звуковой волны) и т. д, Все эти обстоятельства очень усложняют картину распро- [c.730]

Воздух и другие реальные среды обладают вязкосгью. Поэтому кинетическая энергия колеблющихся частиц среды постепенно рассеивается благодаря вязкому трению. Этим объясняется уменьшение переносимой волной энергии (интенсивности) по мере ее распространения волна (звук) затухает. Опыт показывает, что убывание интенсивности I звука с расстоянием X происходит по экспоненциальному закону [c.400]

Какое отношение, однако, все это имеет к поглощению звука Вделаем бутылку в стену так, чтобы ее отверстие было заподлицо с поверхностью стеыы, потом определим, хотя бы экспериментально, ее собственную частоту и направим на стену волну звука этой частоты. Проследим за участью волны сгущения вот она подошла к отверстию бутылки ее приход подействует, как толчок на груз, висящий на пружине,— воздушная пробка в горлышке будет вталкиваться внутрь бутылки. Сразу после этого пробка выскочит обратно, проскочит положение равновесия, и воздух выйдет из горлышка. Воздушная пробка, совершая такие колебания, сама станет источником [c.152]

Опытом установлено, что поглощение в большой степени зависит от частоты звука. Можно также теоретически показать, что потери энергии звуковой волны обратно пропорциональны квадрату длины волны и, следовательно, прямо пропорциональны квадрату частоты звука. Звук частоты ЮОООгц испытывает поглощение, в 100 раз большее, чем звук частоты 1000 гц, и в 10 000 раз большее, чем звук частоты 100 гц. Этим, например, объясняется тот факт, что, стоя рядом со стреляющим орудием, мы слышим резкий звук, тогда как вдали от орудия звук выстрела кажется более мягким. Забегая несколько вперёд, укажем, что звук выстрела, как и всякий короткий звуковой импульс, представляет собой целый набор звуковых частот, начиная от низких инфразвуковых и кончая частотами в несколько тысяч герц. Именно высокие частоты, присутствующие в звуке выстрела, делают его резким. Но звуки высоких частот значительно сильнее поглощаются в воздухе, чем звуки низких частот, и если мы находимся вдалеке от орудия, практически до нас не доходят. [c.81]

Таким образом, мы пришли к выводу, что чем ниже частота звука, тем больше длина звуковой волны и тем ббльщие размеры должна иметь колеблющаяся поверхность тела, чтобы происходило достаточно мощное излучение звука. Однако при низких частотах практически невозможно использовать размеры поверхности, ббльшие длины волны, так как эта поверхность получилась бы слишком большой. Например, при частоте 50 гц длина волны звука в воздухе составляет около 7 м. Поэтому для усиления излучения звука низких частот вместо увеличения размеров поверхности применяют другие способы, о которых мы скажем несколько позже. [c.112]

Эффект Допплера был открыт самим Допплером в 1842 г. на акустических волнах. В дальнейшем теория этого эффекта была перенесена без всяких изменений в отику. При этом предполагалась справедливость волновой эфирной теории света. Место воздуха, в котором распространяются звуковые волны, в оптике занял световой эфир. В остальном все рассуждения в акустике и оптике были абсолютно тождественны. Эфирная теория безвозвратно ушла в область истории. Но акустический эффект Допплера полностью сохранил свое значение. Поэтому имеет смысл изложить здесь теорию этого эффекта. Поскольку, однако, этот том посвящен оптике, мы по-прежнему будем говорить о световых волнах в эфире. Для перехода к акустике слово эфир надо заменить словом воздух , а световые волны — волнами звука. [c.658]

Экспериментальное исследование воздушных воли в трубах было выполнено со значительным успехом Кундтом 1). Получать волны довольно легко не так легко, однако, изобрести метод, с помош,ью которого можно было бы их соответствуюш,им образом исследовать. Кундт открыл, что узлы стоячих волн можно сделать видимыми при помош,и пыли. Небольшое количество мелкого песка или семян ликоподия, насыпанное внутри стеклянной трубы, заключающей колеблющийся столб воздуха, располагается в виде периодически повторяющихся сгущений, по которым легко определить положения узлов и измерить интервалы между ними. В экспериментах Кундта звук возникал в результате продольных колебаний стеклянной трубы, носившей название звучащей трубы, а пыльные фигуры образовывались во второй, более широкой, трубе, носившей название волновой трубы последняя была снабжена по-ДВИЖ1ЮЙ пробкой, позволявшей изменять ее длину. Другой конец волновой трубы был закрыт пробкой, через которую проходила на половину своей длины звучащая труба. Посредством трения звучащую трубу заставляли колебаться с частотой самого низкого ее тона, так что центральная ее точка была узловой, а ее внутренний конец (закрытый пробкой) возбуждал воздушные колебания в волновой трубе. С помощью пробки длину столба воздуха можно было подобрать так, чтобы сделать колебания возможно более сильными, что происходит тогда, когда расстояние между пробкой и концом звучащей трубы кратно половине длины волны звука. [c.64]

Даже неболь пие примеси посторонних газов заметно влияют как на величину ар, так и на (Ор. П. з. в воздухе зависит от его влажности (рис. 2). В сильно разреженных газах, т. е. при боль Пих значениях 0тн0 пе-нпя //Р, когда длина волны звука становится сравнимой с длиной свободного пробега молекул, для опп- [c.259]

Если длина волны звука значительно больше, чем общие размеры сложного излучателя, то излучение отдельных его элементов будет происходить так же, как от точечного источника, независимо от того, какова форма излучателя, если только движение всех частей излучателя происходит в одной фазе. В этом предельном случае можно применять формулу (27.4) точечного источника. Например, открытый конец органной трубы или раструб любого другого духового музыкального инструмента обычно достаточно мал в сравнении с длиной волны и может рассматриваться как точечный источник. Если средняя скорость воздуха в выходном отверстии трубы равна а площадь его равна S, то производительность эквивалентного точечного источника будет U, S, а излучаемая мощность П = izpS v l 2 ) = [c.345]

В линейном приближении силы, действующие на препятствие в звуковом поле,— это периодические функции времени с частотой, равной частоте звука. В среднем по времени они равны нулю. Линейное приближение оказывается достаточным, например, для исследования работы микрофонов, где основной интерес представляет периодическая сила, действующая на мембрану микрофона. Отличные же от нуля средние силы возникают в результате эффектов 2-го порядка. Давление звука — величина 2-го порядка малости, она мала по сравнению с периодически меняюшимся звуковым давлением. В звуковом поле, в котором звуковое давление равно 10 дин/см при нормальных условиях в воздухе, давление звука в случае нормального падения звуковой волны на полностью отражающее звук препятствие имеет порядок 1 дин/см . Поэтому давление звука может оказаться существенным только в интенсивных звуковых полях. [c.51]

Продольные волны. Ие всякие волны можно увидеть. После удара MOJ[OTKOM по ветви камертона мы слышим звук, хотя никаких волн в воздухе не видим. Ощущение звука в наших органах слуха возникает при периодическом изменении давления воздуха. Колебания ветви камертона сопровождаются периодическими сжатиями и разрежениями воздуха вблизи нее. Эти процессы сжатия и разрежения распространя- [c.221]

Природа взаимодействия (44.12) была рассмотрена Сингви [145, 146] ). Электроны вблизи поверхности Ферми движутся со скоростями, значительно большими скорости звука S. Испускание фононов моншо рассматривать как излучение Черенкова или как волну от снаряда, движущегося и воздухе со скоростью, большей скорости звука. Возмущением захватывается только область следа внутри угла, равного рад. Проводя в (44.12) суммирование и беря только главное значение расходящихся выражений, Сингви установил, что энергия взаимодействия двух электронов равна нулю, за исключением случая, когда один из электронов находится в следе другого. Взаимодействие положительно (отталкивание) и максимально на границе следа, где оно становится бесконечным. Бом и Ставер [131] еще раньше высказывали предположение о том, что такая следовая природа взаимодействия мон ет оказаться существенной. Они предположили, что в сверхпроводящем состоянии могут образовываться цепочки электронов, в которых один электрон движется в следе другого. Сингви также рассматривал эту возможность. Однако в такой модели возникают трудности, связанные с принципом неопределенности. Как мы уже видели ранее, имеется веское доказательство того, что волновые функции электронов в сверхпроводящем состоянии размазаны на большие расстояния и поэтому трудно представить, чтобы они описывали локализованные и сравнительно слабо взаимодействующие цепочки . [c.775]

Для воздуха, например, при 0° Ро Ро = S-I см 1сек , у = 1,4 и скорость импульса сжатия Со = 334 м/сек. Так как отношение Ро/ро меняется с температурой (йовышается с увеличением температуры), то скорость импульса сжатия в газе растет с повышением температуры. При неизменной температуре отношение ро/Ро Для данного газа не зависит от плотности и, следовательно, скорость распространения слабого импульса не зависит от средней плотности газа. Найденная скорость распространения слабого импульса сжатия 334 м/сек совпадает со скоростью звука в воздухе при тех же условиях. Это совпадение вполне понятно, поскольку скорость распространения с должна быть одинакова для всех слабых импульсов сжатия независимо от их формы и степени сжатия (пока оно мало). Звуковые волны можно рассматривать как ряд таких импульсов сжатия, следующих вплотную друг за другом и распространяющихся с одинаковой скоростью. Пока сжатия в звуковой волне невелики, она должна распространяться с той же скоростью, что и отдельные слабые импульсы сжатия. [c.580]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...