Волны в жидкостях и газах

Амплитуда акустических волн в жидкостях и газах характеризуется одним из следующих параметров [4, 6. 21] [c.189]

В У. в. механич. напряжения пропорц. деформациям (Гука закон). Если амплитуда деформации в твёрдом теле превосходит предел упругости материала, в волне появляются пластич. деформации и её наз. упругопластической волной. Аналогом таких волн в жидкостях и газах являются волны т. н. конечной амплитуды. Скорость их распространения зависит от величины деформации. [c.234]

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ — дефектоскопия, объединяющая методы неразрушающего контроля, основанные на применении упругих колебаний ультразвукового (более 20 кгц) и звукового диапазона частот. Методы У. д., использующие преимущественно звуковые частоты, обычно называют акустическими методами (см. Акустическая дефектоскопия). У. д. применяется для выявления внутренних и поверхностных дефектов в деформированных полуфабрикатах, слитках и готовых деталях несложной конфигурации, изготовленных из металлич. и не-металлич. материалов. Используется также для измерения толщин при доступе к изделию с одной стороны. Методы У. д. основаны на влиянии дефекта на условия распространения и отражения упругих волн или режим колебаний изделия. Упругие волны способны распространяться в материалах на значительные расстояния. В твердом теле могут существовать продольные, поперечные (сдвиговые), поверхностные, нормальные (свободные, волны Лэмба), стержневые и др. волны. В жидкостях и газах распространяются только продольные волны. [c.373]

Тейлор, Лайтхилл, Бэтчелор. Я рад, что мне довелось соприкоснуться с творчеством этих самых крупных механиков XX века, а с двумя последними пообщаться непосредственно, хотя и недолго. Как и с нашими выдающимися соотечественниками в той же области науки -М.А. Лаврентьевым, Л.И. Седовым, Х.А. Рахматулиным. Их научные интересы во многом не совпадали, но все же в чем-то пересекались. Это, например, теория волн в жидкости и газе (Лаврентьев, Лайтхилл, Рахматулин), теория обтекания недеформируемых проницаемых поверхностей и равновесия парашюта (Тейлор, Рахматулин). [c.155]

В основу теории распространения упругих волн в жидкостях и газах положены уравнения состояния жидкости, уравнения движения Эйлера, уравнение непрерывности для плотности жидкости и уравнение, выражающее закон сохранения энергии, — всего шесть уравнений относительно давления р, плотности р, скорости v и температуры Т. Все перечисленные величины характеризуют свойства и состояние движения жидкости в том смысле, что они являются численными выражениями свойств элемента объема А У вещества, настолько малого по своим линейным размерам, что в пределах этого объема они не зависят от изменения координат точек пространства, ограниченного этим объемом. [c.154]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ [c.29]

Продольные волны. Остановимся прежде всего на тех чертах волнового движения, которые сходны как для твёрдых тел, так и для газов и жидкостей, а затем перейдём к существенно отличным процессам, присущим лишь твёрдым телам. В твёрдых телах, как и в жидкостях, могут распространяться продольные упругие волны, в которых движение частиц совершается в направлении движения волны. Механизм образования упругой продольной волны в твёрдом теле ничем не отличается от механизма образования упругой или звуковой волны в жидкости и газе. В газе или жидкости упругая волна возникает благодаря упругости среды и инерции её частиц, так же обстоит дело и при образовании упругой волны в твёрдом теле. [c.357]

ВОЛНЫ в жидкостях и ГАЗАХ [c.9]

ЧАСТЬ I. ВОЛНЫ В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ [c.401]

Волны в жидкостях и газах. В жидкостях и газах возможны лишь деформации сжатия и растяжения, поэтому в них могут распространятся только продольные волны. Хотя мы ранее и рассчитывали скорость распространения возмущений в газе, тем не менее вычислим скорость распространения продольных волн с использованием волнового уравнения. Последнее может быть получено из (4.74), в котором следует заменить величиной -5р = Ро р, где р — давление в волне, р — равновесное давление в среде, 5р — возмущение давления. Тогда мы можем записать [c.97]

Упругие волны в жидкостях и газах, как, впрочем, и в твердых телах, называются акустическими, а раздел физики, который их изучает — акустикой. Частоты этих волн лежат в диапазоне от долей герца (инфразвук) до 10 Гц (гиперзвук). Этим частотам соответствуют длины волн X от десятков километров до нескольких ангстрем. Значения скоростей (фазовых и групповых) для разных сред лежат в диапазоне от долей до десятков км/с. [c.98]

Плоские звуковые волны в жидкостях и газах [c.18]

ПЛОСКИЕ ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ 19 [c.19]

Рассмотренные в этом параграфе оптические методы наблюдения и измерения ультразвуковых волн могут быть применены не только к звуковым волнам в жидкостях и газах, но позволяют также косвенным и прямым путем сделать видимыми звуковые волны в твердых прозрачных [c.203]

Все сказанное относительно различных типов волн относится в одинаковой мере как к продольным, так и к поперечным волнам в сплошной среде. Нужно лишь иметь в виду, что поперечные волны могут возникать только в упругих твердых телах. В жидкостях и газах могут возникать только продольные упругие волны. Но на поверхности жидкости или границе двух жидкостей могут возникать волны, по своему характеру близкие к поперечным волнам в упругих телах. [c.707]

Нефелометрические методы контроля структуры. Нефелометрами называют приборы для измерения концентрации взвешенных частиц в жидкостях и газах. Принцип их действия заключается в регистрации степени ослабления проходящего через объект света в процессе рассеивания на его оптических неоднородностях. Падающий на мутную среду свет частично рассеивается. Интенсивность рассеяния для малых частиц ( 1/ЮХ) в соответствии с законом Рэлея обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. В связи с этим в нефелометрии целесообразно использование коротковолновой области (УФ и синие лучи). Рассеяние света сопровождается его поляризацией. Пространственное распределение рассеянного света имеет симметричный характер относительно направления первичного пучка и перпендикулярного ему направления. В плоскостях, нормальных оси исходного пучка, интенсивность рассеянного света одинакова. Для произвольного направления под углом а к оси первичного пучка интенсивность света равна [c.112]

В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению распространения волны волны акустические бывают различных типов. В жидкостях и газах возникают только продольные волны (табл. 1.4), в которых направления колебаний частиц и волны совпадают. В твердых телах наряду с продольными возникают поперечные волны, в которых движение частиц перпендикулярно распространению волны. Кроме того, вдоль свободной поверхности твердого тела могут распространяться поверхностные волны (Рэлея), частицы в которых движутся по эллипсу в плоскости, перпендикулярной поверхности. В металле эти волны практически затухают на глубине 1,5 X. Скорости распространения перечисленных волн, зависящие от свойств среды, связаны между собой соотношениями [c.20]

Роль теплопроводности для продольных волн в однородном твёрдом теле идентична роли теплопроводности в жидкости и газе. Вклад теплопроводности составляет примерно половину от полного поглощения в металлах, в к-рых велики коэф. теплового расширения и теплопроводности, и всего лишь неск. процентов от полного поглощения в диэлектриках. [c.658]

В жидкостях и газах, к-рые обладают упругостью объёма, но не обладают упругостью формы, могут распространяться лишь продольные волны разрежения-сжатия, где колебания частиц среды происходят в направлении [c.233]

В жидкостях и газах звуковые волны продольные, у них направление колебаний совпадает с направлением распространения волны. Если же колебания преобразователя совершаются перпендикулярно к направлению распространения волны, то эти волны называются поперечными. Такие волны могут возникать в твердых телах и наряду с продольными могут быть крутильными, изгибными. [c.111]

Как известно, философы древности предполагали, чгз свет представляет собой лучи, исходящие из глаз эти лучи определенным образом ощупывают объекты и дают наблюдателю представление об их существовании. Эта концепция господствовала в средние века, но В конце концов она была заменена гипотезой о переносе энергии от источника света к объекту, а затем от объекта к глазу, согласно закону, который позже был установлен Снеллем, Декартом и Ферма. Природа этого переноса была объяснена двумя теориями, которые почти одновременно были развиты Ньютоном и Гюйгенсом. А именно приблизительное 1700 г. Ньютон опубликовал свою корпускулярную теорию света, согласно которой источник света испускает мельчайшие частицы, перемещающиеся по прямым линиям с чрезвычайно большими скоростями следовательно, вся геометрическая оптика могла быть объяснена простейшим образом, если ограничиться изучением хода световых лучей. По мере развития науки, когда стали проникать во внутреннюю структуру явлений, оказалось необходимым ввести понятие о волновой природе света. Первая гипотеза в этом духе была высказана в Трактате о свете Гюйгенса, появившемся в 1690 г. Гюйгенс рассматривал световые явления как результат распространения волн, подобных тем, которые наблюдаются при распространении звуковых волн в жидкостях и газах. Только спустя 50 лет у Эйлера возникла идея о периодичности световых явлений известно, насколько успешно эта новая гипотеза помогла Френелю объяснить явление дифракции. [c.9]

Распространяющиеся в воздухе упругие волны, достигнув человеческого уха, вызывают специфическое ощущение звука, если частота этих волн лежит в пределах от 20 до 20 000 Гц. Поэтому такие волны называют звуковыми. В узком смысле слова акустикой называют учение о звуке. Однако в настоящее время акустика занимается и теми механическими волнами, которые не воспринимаются ухом человека и могут распространяться не только в воздухе, но и в любой другой среде. Улругие волны с частотой, меньшей 20 Гц, называют инфразвуком волны с ча-стотой, превышающей 20 ООО Гц, называют ультразвуком. Звуковые волны в жидкостях и газах могут быть только продольными. [c.390]

Рассмотрим звуковые, волны в жидкостях и газах, используя модель идеальной жидкости. Пусть среда (в отсутствие объемных сил) находится в равновесном состоянии, которое задано постоянными плотностью Ро и давлением ро- Пусть та.кже по какой-либо причине в среде возникают малые отклонения плотности р и давления р от равновесных значений этих велимн. Таким О бразом плотность и давление среды в возмущенном состоянии будут соответственно равны [c.504]

В У. в. напряжения пропорциональны деформациям (закон Гука). Если амплитуда деформации в волне превосходит предел упругости вещества, в волне появляются пластич. деформации и ее наз. упруго-пластич. волной. В жидкости и газе аналогичную волну наз. волной конечной амплитуды. Скорость распространения таких волн зависит от величины деформации. При убывании напряжения возникает волна разгрузки, отделяющая область активной деформации от области разгрузки. Скорость раснрост])а-ненпя волны разгрузки зависит как от упруго-пластич. свойств материала, так и от формы возмущения. В стержне, ио к-рому прошла упруго-пластич. вол1са, сохраняются остаточные деформации но их расп])е-делению можно судить о динамических механич. характеристиках материала. [c.260]

Акустические фононы. Объемные сейсмические волны. Современная модель Земли. Волны Рэлея и Лява. Волны в жидкостях и газах. Звук. Интенсивность звука. Поглощение звука. Излучатели звука. Применение акустических методов. Основные характеристики звука. Закон Вебера-Фехнера. Диаграмма слуха. Акустические резонаторы. Музыкальные инструменты. Эффект Доплера и бинауральный эффект. Интерференция и дифракция волн. [c.91]

Волновые процессы — нелинейные и линейные — в na TOi время интенсивно изучаются в различных областях физ1 электродинамике, физике плазмы, оптике, радиофизике, акуст гидродинамике и т. д. Механизмы распространения возмуще) естественно, сильно отличаются друг от друга. Например, у гие волны в жидкостях и газах существуют вследствие того, коллективное движение частиц среды создает чередующиеся i тия и разрежения, которые вызывают движение в следую слое жидкости (газа). Возмущение передается от слоя к слою имущественно в направлении, вдоль которого происходят кол ния частиц, т. е. волны в жидкостях и газах являются продольн] Твердые тела обладают сдвиговой упругостью, и в них м распространяться поперечные волны. Распространение электро нитных волн происходит вследствие того, что появляющееся i кой-либо точке пространства переменное электрическое возбуждает в соседних точках магнитное поле и.наоборот. [c.10]

В У. в. механич. напряжения пропорциональны деформациям (закон Гука). Если амплитуда деформации в твёрдом теле превосходит предел упругости материала, в волне появляются пластич. деформации, и её называют упруго-пластич. волной (аналогом таких волн в жидкостях и газах являются волны конечной амплитуды). Скорость их распространения зависит от величины деформации. При убывании (снятии) напряжения возникает т. н. волнаразгрузки, скорость распространения к-рой зависит как от упруго-пластич. свойств материала, так и от формы возмущения. В стержне, по к-рому прошла упруго-пластич. волна, сохраняются остаточные деформации по их распределению можно судить о динамич. механич. характеристиках материала. [c.353]

Одиаксз при падении волн из твердых тел в жидкости положение дела меняется ввиду невозможности существования сдвиговых волн в жидкостях и газах расщепления волн не происходит. [c.45]

ОБЪЁМНАЯ ВЯЗКОСТЬ (вторая вязкость), величина, феноменологически характеризующая процесс диссипации энергии при объёмных деформациях среды. В отличие от обычной стоксовой, или сдвиговой, вязкости, характеризующей необратимую передачу энергии поступат. движения среды от одних слоёв к другим, О. в. характеризует квазиравновесный обмен энергией между поступат. и внутр. степенями свободы в каждой ч-це в-ва, т. е. релаксац. процесс (см. Релаксация акустическая). О. в. проявляется, напр., при распространении звуковых и особенно УЗ волн в жидкостях и газах. Величина коэфф. о. в. так же, как и коэфф. сдвиговой вязкости г , определяет величину поглощения звука. Если при распространении звука равновесное состояние среды практически не нарушается, что справедливо, когда время релаксации очень мало по сравнению с периодом звук, волны, то коэфф. О. в. не зависит от частоты. Если же при распространении звука термодинамич. равновеспе нарушается, то принимает аномально большие значения и становится ф-цией частоты звука. [c.482]

Трудности, связанные с этим, состояли в том, что поперечные колебания и волны не могут иметь места в жидкостях и газах. Упругие же колебания в твердых телах еще не были исследованы к тому времени. Учение Френеля о поперечных световых волнах дало толчок к исследованию свойств упругих твердых тел. Применение полученггых знаний к оптике повело к ряду принципиальных затруднен1 й, связанных с несовместимостью механических законов колебаний упругой среды и наблюдае.мых на опыте законов оптических явлений. Эти затруднения были устранены только с появлением электромагнитной теории света. Однако для интересующего нас вопроса о поперечности световых волн механические теории света дали очень много, и плодотворность их для того времени стоит вне сомнения. [c.372]

В жидкостях и газах, которые обладают упругостью объема, но не обладают упругостью формы, могут распространяться тол1>ко продольные разрежения— сжатия, где колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны. [c.155]

В продольных волнах участки среды испытывают чередующиеся сжатия II растяжения, изменяющие их объем, т. е. продольные волны являются волнами объемной деформации. Упругие силы, противодействующие изменению объема, возникают как в твердых телах, так II в жидкостях и газах. Поэтому продольные волны распространяются в твердых телах, экидкостях и газах. Чередующиеся деформации сжатия и растяжения участков среды в продольных волнах сопровождаются соответствующими изменениями давления по сравнению с его средним значением в деформированной среде. [c.201]

Комбинационное рассеяние. Наряду с рассеянием без изменения частоты возбужденная световой волной квантовая система может в определенных условиях переизлучать энергию с изменением частоты. Это излучение с изменением частоты обусловливает некогерентное рассеяние света, поскольку вследствие различия частот падающего и рассеянного излучений между ними не может существовать никакого определенного фазового соотношения. Некогерентное рассеяние с изменением частоты называется комбинационным. Оно было открыто Раманом и Кришнаном в жидкостях и газах и независимо Мандельштамом и Ландсбергом в твердых телах. [c.265]

Акустические величины. Акустические волны в жидкостях или газах характеризуются одной из следующих величин изменением давления р, смещением и частиц из положения равновесия, скоростью V колебательного движения, потенциалом ф смещения или колебательной скорости [39]. Следует отличать изменение давления (в дальнейшем просто давление), связанное с распространением акустических волн, от среднего давления в среде. Все перечисленные величины взаимосвязаны v = grad (р, v = du/dt, р = —р (Эф/5/), где t — время р — плотность среды. [c.4]

При распространении звука в жидкостях и газах влияние дисперсии чаще всего не существенно и все коллиееарио распространяющиеся волны оказываются в резонансе. Если же дисперсия скорости звука существенна, как, напр., в жидкости с пузырьками газа или в нек-рых твёрдых телах, то для определения условий резонансного взаимодействия пользуются м е-тодом дисперсионнных диаграмм. В простейшем случае коллинеарного взаимодействия волн для каждой из них строится дисперсионная характеристика Шг( 1) (где I = 1, 2, 3), к-рая представляет кривую (рис. 5) (или прямую — при отсутствии дисперсии). Наклон вектора, проведённого из начала координат О в точку, лежащую на дисперсионной характеристике, определяет фазовую скорость волны с данной частотой. Каждой из взаимодействующих волн ставится в соответствие [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...