Любое возмущение состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени называются волнами.

Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию. Различают два основных вида механических волн: упругие волны (распространение упругих деформаций) и волны на поверхности жидкости. Упругие волны возникают благодаря связям, существующим между частицами среды: перемещение одной частицы от положения равновесия приводит к перемещению соседних частиц. Этот процесс распространяется в пространстве с конечной скоростью.

Основные характеристики волн:

Частота волны – частота колебаний точек среды, в которой распространяется волна.

Фронт волны – геометрическое место точек, до которых к данному моменту дошло колебание (возмущение среды).

Скорость волны (v) – скорость перемещения её фронта.

Длина волны – расстояние, на которое перемещается её фронт за время, равное периоду колебаний частиц среды.

 

Уравнение плоской волны. Волна возникает в результате периодических внешних воздействий на среду. Рассмотрим распространениеплоской волны, созданной гармоническими колебаниями источника:

где х_и - смещение источника, А - амплитуда колебаний, ω - круговая частота колебаний

Волновой процесс связан с распространением энергии (Е) в пространстве. Количественной энергетической характеристикой этого процесса является поток энергии (Ф) - отношение энергии, перенесенной волной через некоторую поверхность, ко времени (t), за ĸ ᴏ ᴛ ᴏ ᴩ ᴏ ᴇ данный перенос совершается. Интенсивность волны ( или плотность потока энергии ) ( I ) - отношение потока энергии к площади (S) поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. Для равномерного распределœ ения энергии по поверхности, через которую проходит волна I = Ф / S, а в общем случае - I = dФ / dS. Измеряется интенсивность в Вт / м².

Вектор , модуль которого равен интенсивности волны, а направление совпадает с направлением ее распространения носит название вектора Умова :

В реальной жидкости вследствие взаимного притяжения и теплового движения молекул имеет место внутреннее трение, или вязкость. Ньютон установил, что сила Fтр внутреннего трения между двумя слоями жидкости, движущимися с различными скоростями зависит от природы жидкости и пропорциональная площади S соприкасающихся слоёв и градиенту скорости dv/dx между ними:

где η – коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом вязкости или просто вязкостью жидкости и зависящий от её природы.

 

Жидкость, которая подчиняется уравнению Ньютона называют ньютоновской.

У большинства жидкостей ( вода, низкомолекулярные органические соединения, расплавленные металлы и их соли и др.) коэффициент вязкости зависит только отприроды жидкости и температуры(с повышением температуры коэффициент вязкости понижа­ется). Такие жидкости называются ньютоновскими.а их вязкость нормальной

У некоторых жидкостей, преимущественно высокомолекулярных (например, растворы полимеров) или представляющих дисперсные системы (суспензии и эмульсии), коэффициент вязкости зависит также от режима течения — давления и градиента скорости.Такие жидкости называют неньютоновскими, а их вязкость аномальной.Например, кровь

В жидкости течение может быть ламинарным или турбулентным.

Ламинарное (слоистое) течение – течение, при котором слои жидкости текут, не перемешиваясь, скользя друг относительно друга. Распределение скоростей имеет параболический характер:

Турбулентное течение – течение, при котором скорости частиц жидкости в каждой точке беспорядочно меняются. Такое движение сопровождается появлением звука. Турбулентное течение – это хаотическое, крайне нерегулярное, неупорядоченное течение жидкости.

В случае, когда пренебрегаем силой тяжести жидкости (горизонтальный капилляр), объем жидкости, протекающий через сечение капилляра, выражается формулой Пуазейля:

 

 

 

Звук в широком смысле - упругие колебания и волны, распространяющиеся в газообразных, жидких и твердых веществах; в узком смысле - явление, субъективно воспринимаемое органами слуха человека и животных. Звуки, встречающиеся в природе, разделяют на несколько видов.

Тон - это звук, представляющий собой периодический процесс. Основной характеристикой тона является частота. Простой тон создается телом, колеблющимся по гармоническому закону (например, камертоном).Сложный тон создается периодическими колебаниями, которые не являются гармоническими (например, звук музыкального инструмента, звук, создаваемый речевым аппаратом человека).

Шум - это звук, имеющий сложную неповторяющуюся временную зависимость и представляющий собой сочетание беспорядочно изменяющихся сложных тонов (шелест листьев).

Звуковой удар - это кратковременное звуковое воздействие (хлопок, взрыв, удар, гром).

Сложный тон, как периодический процесс, можно представить в виде суммы простых тонов (разложить на составляющие тоны). Такое разложение называется спектром.

Акустический спектр тона - это совокупность всех его частот с указанием их относительных интенсивностей или амплитуд.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cosa Nostra история сицилийской мафии
2. Cyanocobalamin, крайне важного вещества для здоровья тела. Для многих
3. E) Любая точка, расположена на пространстве, ограниченном бюджетной линией
4. F73.04 Умственная отсталость глубокая с указанием на отсутствие или слабую выраженность нарушения поведения, связанная с хромосомными нарушениями
5. F78.81 Другие формы умственной отсталости с другими нарушениями поведения, обусловленные предшествующей инфекцией или интоксикацией
6. F95.1 Хронические моторные тики или вокализмы.
7. Homo ergaster, или Мальчик из Турканы.
8. I Происхождение человека и цивилизации
9. I. Методика оценки финансового состояния заемщиков – юридических лиц.
10. II. Тип цикличного цивилизационного развития (восточный тип).
11. III. Помощь при неотложных состояниях.
12. III.3. Композиционное и пространственное решение пейзажей