Физика колебания и волны . лекция и вопросы / OF2_2_Volny_v_uprugoy_srede_Effekt_Doplera_mini
.pdfSound wave (phase) speed in an ideal gas (adiabatic conditions) vp
(Скорость звуковой волны (фазовая скорость) в идеальном газе (адиабатические условия) vp)
|
|
γRT |
1 2 |
|
γp |
1 2 |
|
vp |
= |
|
= |
|
|||
|
|
||||||
μ |
ρ |
||||||
|
|
|
|
|
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
131 |
12+ |
|
Скорость звука
(Sound velocity)
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
132 |
12+ |
|
Сравнительные скорости распространения звуковых волн в разных средах: 1 – воздух, T = 10 ºС; 2 – водород, T = 0 ºС; 3 – углекислый газ, T = 0 ºС; 4 – вода, T = 8 ºС; 5 – керосин, T = 23 ºС; 6 – медь, T = 10 ºС; 7 – сталь, T = 15 ºС; 8 – стекло, T = 16 ºС
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
133 |
12+ |
|
Скорость продольных волн в различных средах (при н.у.)
воздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
331,5 м/с |
|
v = |
γ |
|
p |
|||||||
|
|
ρ |
|
|
|
|||||
жидкость (вода) |
v = |
|
|
|
|
|
|
|
|
1480 м/с |
|
|
|
K |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ρ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
твёрдое тело |
|
|
|
|
|
|
|
5000-6000 м/с |
||
v = |
|
|
|
E |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(сталь) |
|
|
|
ρ |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ρ – плотность, p – давление, Е – модуль Юнга, К – модуль всестороннего сжатия
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
134 |
12+ |
|
☺
Скорость звука – довольно странная штука. Родители что-то говорят тебе в двадцать лет, а доходит только к сорока.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
135 |
12+ |
|
2.2.11. Ультразвук
При интенсивных ультразвуковых колебаниях в жидкости её частицы приобретают столь большие ускорения, что в жидкости образуются кратковременные пустоты, которые резко захлопываются, создавая множество мелких ударов, т.е. происходит кавитация.
Сложное движение пузырьков, их схлопывание, слияние друг с другом и т.д. порождают в жидкости импульсы сжатия (микроударные волны) и микропотоки, вызывают локальное нагревание среды, ионизацию. Эти эффекты оказывают влияние на вещество: происходит разрушение находящихся в жидкости твёрдых тел
(кавитационная эрозия), инициируются или ускоряются различные физические и химические процессы.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
136 |
12+ |
|
Ультразвуковая обработка материалов: 1 – ультразвуковой инструмент; 2 – абразивные зёрна; 3 – обрабатываемая деталь
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
137 |
12+ |
|
2.2.12.Электромагнитные волныволны
…Беспощадно высока,
Безмолвная волна взмывает в небо,
Как кобра за секунду до прыжка.
В. Розанов
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
138 |
12+ |
|
Электромагнитные волны
(Electromagnetic waves)
Электромагнитные волны – электромагнитное поле,
распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. В вакууме скорость распространения электромагнитных волн с0 ≈ 300000 км·с–1 . В однородных изотропных средах направления напряжённостей электрического Е и магнитного Н полей электромагнитной волны перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны, т. е. электромагнитная волна является поперечной.
По длине волны λ различают: радиоволны с λ > 5·10–3 см;
световые волны (инфракрасные волны с λ ~ 10–1 ÷8 ·10–5 см, видимый свет с λ ~ 8·10–5 ÷4 ·10–5 см, ультрафиолетовое
излучение с λ ~ 4·10–5 ÷10 –6 см); рентгеновское излучение с λ ~ 10–5 ÷10 –10 см; гамма-излучение с λ < 10–8 см. При прохождении электромагнитных волн через среду возможны процессы отражения, преломления, дифракции и др.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
139 |
12+ |
|
Электромагнитные волны
(Electromagnetic waves)
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
140 |
12+ |
|