ПОНЯТИЕ ЗВУКА. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЕЛИЧИНУ СКОРОСТИ ЗВУКА В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ. ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ.

Звук , в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле — субъективное восприятие этих колебаний специальными органами чувств животных или человека.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот. Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком.

Различают продольные и поперечные звуковые волны в зависимости от соотношения направления распространения волны и направления механических колебаний частиц среды распространения.

Звуковые волны могут служть примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением.

Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.

В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.

Звук – это волна. Скорость распространения звуковой волны напрямую зависит от свойств среды, в которой звуковая волна распространяется. Этими свойствами являются упругость и плотность среды. Чем более упругая и более плотная среда, тем скорость распространения звуковой волны в ней выше.
Скорость звука в газах находится в прямой зависимости от температуры газа: с повышением температуры скорость звука возрастает. Скорость распространения звука в газах меньше, чем в жидкостях и в твердых телах.
Скорость звука в жидкостях также зависит от температуры жидкости. Она больше, чем в газах, но меньше, чем в твердых телах.
Скорость звука в воде зависит не только от температуры воды, но и от концентрации в ней солей. Скорость распространения звука в морской воде несколько выше, чем в пресной.

(Звукового давления в вопросе нету, хочешь пиши J )

Звуково́е давле́ние — переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Единица измерения — паскаль (Па).

Мгновенное значение звукового давления в точке среды изменяется как со временем, так и при переходе к другим точкам среды, поэтому практический интерес представляет среднеквадратичное значение данной величины, связанное с интенсивностью звука:

где I— интенсивность звука, P — звуковое давление, Zs— удельное акустическое сопротивление среды, < > t — усреднение по времени.

 Т. о., З. д. представляет собой переменную часть давления, т. е. колебания давления относительно среднего значения, частота которых соответствует частоте звуковой волны. З. д. — основная количественная характеристика звука. Единица измерения З. д. в системе единиц СИ — ньютон на м2. З. д. в воздухе изменяется в широких пределах — от 10-5 н/м2 вблизи порога слышимости до 103 н/м2 при самых громких звуках, например шумах реактивных самолётов. В воде на ультразвуковых частотах порядка нескольких Мгц с помощью фокусирующих излучателей получают значение З. д. до 107н/м2. При значит. З. д. наблюдается явление разрыва сплошности жидкости — Кавитация. З. д. следует отличать от давления звука.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: