Звукові хвилі - швидкість

Швидкість звукової хвилі прямопропорційна зміні об’єму та спричиненій зміні тиску.

0 – густина речовини в стані спокою,

V – зміна об’єму,p – зміна тиску V – об’єм

Звукові хвилі - швидкість

В газах діє наступне спрощення

0 густина газу в стані спокою,

­ відношення специфічних температур газу, p0 тиск газу в стані спокою

Таким чином, швидкість звукової хвилі в речовині, тиск та температура є взаємозалежними

Швидкість звуку

Звукові хвилі - теорія

Для гармонічної повздовжньої хвилі з частотою f:

p = P0sin(kx t)

p – середній тиск, P0 амплітудний тиск

k є константою.

Хвиля поширюється вхдовж осі xf – кутова частота

Звукові хвилі - теорія

Хвилі переміщує енергію.

Ударна хвиля (землетрус) може причинити шкоду

Голосний звук може пошкодити наші вуха.

Якщо хвиля переміщує енергію від одної точки до

іншої, вона називається хвилею, що поширюється.

Хвиля може поширюватись в безмежному просторі

забо без згасання.

Згасання хвилі залежить від простору

Згасання зменшується з амплітудою хвилі.

Згасання хвилі є експоненціальним

Звукові хвилі - теорія

Стала згасання з визначеною для кожного матеріалу

Амплітуда хвилі, що переміщується, змінюється за

наступним рівнянням

p = P0e xsin(kx t)

Звукові хвилі - теорія

Коли хвиля зустрічає перешкоду на своєму шляху (наприклад, стіну, зміна тиску

повітря і т.д.), частина хвилі відбивається,

а частина хвилі переходить в перешкоду.

Відбивання та перехід хвилі відбуваються для будь-яких перешкод

Відбита та передана хвилі можуть рухатись

в напрямках, відмінних від оригінального.

Передача спричиняє відбивання хвилі.

Відбивання, перехід та заломлення

Звукові хвилі - теорія

Кут падіння хвилі рівний куту відбивання

( r= i)

Передана хвиля рухається в матеріалі під

кутом, що рівний:

sin t = cc21 sin i

c2 – швидкість руху хвилі в матеріалі

c1 – швидкість руху хвилі в початковому просторі