Вопрос 12

Уравнение волны

, где

(t - x/) - фаза волны. Множество точек, имеющих одновремен­но одинаковую фазу, называют фронтом волны.

Вопрос 13

Энергетические характеристики волны

1. Поток энергии волны - это величина, равная средней энергии, переносимой волной в единицу времени через некоторую поверхность:

2. Интенсивность волны или плотность потока энергии волны - это величина, равная потоку энергии, переносимой волной через единичную площадь, перпендикулярную направлению распространения волны:

Вопрос 14

Эффект Доплера

Эффектом Доплера называют изменение частоты, волн, воспринимаемых наблюдателем (приемником волн), вслед­ствие относительного движения источника волн и наблюда­теля.

Вопрос 15

Акустика. Физические характеристики звука

Акустика - раздел физики, изучающий звуковые явления. Акустика подразделяется на общую, физиологическую, архитектурную, музыкальную и другие.

Общая акустика изучает преимущественно явления, касающиеся генерации, распространения (отражение, преломление, поглощение и т.д.) и использования звуковых волн для тех или иных целей. Физиологическая акустика изучает физические основы устройства органов речи и слуха, систему звуковых измерений (связь между характеристиками слухового ощущения и звуковой волны) и т.д. Прочие разделы акустики касаются использования звука в различных прикладных областях.

Звуком называют волны, распространяющиеся в упругих средах, образованные колебаниями с частотой от 16 до 20 000 Гц.частицами среды и воспринимаемые человеческим ухом.

В акустике рассматриваются и пограничные со звуком области: ниже 16 Гц — инфразвук и выше 20 000 Гц — ультразвук.

Скорость распространения звука не зависит от частоты колебаний, а зависит от температуры, плотности и упругих свойств среды.

Звуковая волна описывается уравнием механической волны

p=p₀cos ω(t-x/v)

где р и р₀- звуковое давление в конкретной точке пространства и максимальное звуковое давление соответственно;  - круговая частота, t – время, x- координата точки среды (одномерный случай), v– скорость звуковой волны.

Физическими характеристиками звука являются: звуковое давление, интенсивность, частота, период, скорость звуковой волны и другие Эти характеристики могут быть измерены физическими приборами.

Интенсивностью, или силой звука, называют плотность потока энергии звуковой волны; единицы измерения: Вт/м².

где W-энергия, t-время,

S-площадь, Ф-поток энергии.

Звуковая волна оказывает на тело, помещенное на пути ее распространения давление.

Звуковым, или акустическим, давлением p называют добавочное давление (избыточное над средним давлением окружающей среды), образующееся в участках сгущения частиц в звуковой волне. Оно измеряется в Н/м².

Произведение скорости звука c в данной среде на плотность среды  называется удельным акустическим сопротивлением среды (волновым сопротивлением среды).