19.Ударные волны. Волной называется явление переноса энергии без переноса массы и заряда. Ударной назывется волна с острым передним фронтом.

Поскольку при адиабатическом процессе температура ударной волны растет, а скорость пропорциональна температуре , то точки волны в которой амлитуда имеет ..

Продукты взрыва под действием давления расширяются, приводя в движение и сжимая сначала ближайшие, а затем всё более далёкие слои воздуха. Поверхность, к-рая отделяет сжатый воздух от невозмущённого, представляет собой У. в.

Существуют п р я м ы е У. в., в к-рые вещество втекает по нормали к поверхности, и к о с ы е У. в. Последние возникают, напр., при сверхзвуковом движении тел - ракет, спускаемых космич. аппаратов, снарядов и др., когда перед телом движется У. в

Законы ударного сжатия. Состояния вещества по обе стороны У. в.: давление р, плотность r, скорость течения относительно У. в. u и уд. внутр. энергия e связаны т. н. со отн ошениями Ренк и н а - Г ю г о н ь о:

к-рые выражают законы сохранения массы, импульса и энергии. Индексы 1 и 2 относятся соответственно к величинам перед У. в. и за ней.

 Ударная адиабата (УА) с изломом или с перегибом (штриховая линия в точке 2); р, V—давление и объём вещества. Точка 1соответствует состоянию вещества перед ударной волной.

20.Эффект Доплера.

Эфектом Доплера называется изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником при движении источника этих колебаний и приемника относительно друг друга

Для рассмотрения эффекта Доплера предположим, что источник и приемник звука движутся вдоль соеиняющей их прямой;V ист и V пр - соответствено скорости движения источника и приемника , причем они положительны, если источник(приемник ) приближается к приемнику (источнику ), и отрицательны, если удаляются .Частота колебаний источника равна  ν0

1 источник и приемник покоятся относительно среды.

Т.е. ;V ист = Vпр = 0 .если V - скорость распространения звуковой волны в расматриваемой среде, то длина волны =VT = V/ ν0 . Распростроняясь в среде , волна достигает приемника и вызовет колебания его звукочиствительного элемента с частотой

Следовательно, частота ν звука, которую зарегестрирует приемник , равна частоте ν0, с которой звуковая волна излучается источником

2 .Приемник приближается к источнику а источник покоится Т.е. Vпр >0, Vист =0. В данном случает скорость распространения волны отосительно приемника станет равной V+Vпр .Так как длина волны при этом не меняется, то т. е. частота колебаний, воспринимаемых приемником, в (V+V ист)/V раз больше частоты колебаний источника.

3. Источник приближается к приемнику, а приемник покоится, т.е. Vист >0, Vпр = 0.

Скорость распространения колебаний зависит лишь от свойств среды , поэтому за время, равное периоду колебаний источника, излученная волна им волна пройдет в направлении к приемнику расстояние VT(равное длине волны ) независимо от того, движется ли источник или покоится. За это же время источник пройдет в напрвлении волны расстояние VистT, т.е. длина волны в направлении движения сократится и станет равной ` = -Vист T = (V-Vист ) T.

Тогда

 т. е. частота v колебаний, воспринимаемых приемником, увеличится вV /(V-V ист) раз. В случаях 2 и 3, если V ист < 0 и  Vпр < 0, знак будет обратным.

4. Источник и приемник движутся относительно друг друга. Используя результаты, полученные для случаев 2 и 3, можно записать выражение для частоты колебаний, воспринимаемых приемником:

(159.1)

причем верхний знак берется, если при движении источника или приемника происходит их сближение, нижний знак — в случае их взаимного удаления.

Из приведенных формул следует, что эффект Доплера различен в зависимости от того, движется ли источник или приемник. Если направления скоростей vпр, и vист не совпадают с проходящей через источник и приемник прямой, то вместо этих скоростей в формуле (159.1) надо брать их проекции на направление этой прямой.

21.Продольные и поперечные волны. Форма волнового фронта.

Волны бывают продольные и поперечные. В продольных волнах частицы

среды колеблются в направлении распространения волны, в поперечных —

в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.

Продольные волны могут возбуждаться в средах, в которых возникают упругие силы при деформации сжатия и растяжения, т. е. в твердых, жидких и газообразных телах. Поперечные волны могут возбуждаться в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига, т.е. в твердых телах; в жидкостях и газах возникают только продольные волны, а в твердых телах — как продольные, так и поперечные.

Волновым Фронтом называется геометрическое место точек постоянной фазы. Геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью, Волновых поверхностей можно провести бесчисленное множество, а волновой фронт в каждый момент времени — один. Волновой фронт также является волновой поверхностью. Волновые поверхности могут быть любой формы, а в простейшем случае они представляют собой совокупность плоскостей, параллельных друг другу, или совокупность концентрических сфер. Соответственно волна называется плоской или сферической.

Уравнение плоской волны

А — const — амплитуда волны; W —циклическая частота; ф0 — начальная фаза волны; определяемая в общем случае выбором начал отсчета х и t;

Уравнение сфферических волн

где г— расстояние от центра волны до рассматриваемой точки среды.

Шкала электромагнитных и звуковых волн

Ультракороткие	101-10-1	3*107- 3*109
Телевидение и спутниковые	10-1-10-2	3*109- 3*1010
Радиолокация (СВЧ)	10-2-10-3	3*1010- 3*1011
Инфракрасное излучение	10-3-10-6	3*1011- 3*1014
Видимый свет	10-6-10-7	3*1014- 3*1015
Ультрафиолетовое излучение	10-7-10-9	3*1015- 3*1017
Рентгеновское излучение(мягкое)	10-9-10-12	3*1017- 3*1020
Гамма-излучение (жесткое)	10-12-10-14	3*1020- 3*1022

Звуковые волны бывают

1инфразвук

2 слышамые (16-20000 Гц)

3 ультразвук