Скорость звука.
Звуковые волны
![Реферат: Скорость звука. Звуковые волны](https://gugn.ru/work/8739670/cover.png)
Измерение скорости звука в твердых телах, жидкостях и газах указывают на то, что скорость не зависит от частоты колебаний или длины звуковой волны, т. е. для звуковых волн не характерна дисперсия. В твердых телах могут распространяться продольные и поперечные волны, скорость распространения которых находят с помощью формул: Где Е — модуль Юнга, G — модуль сдвига в твердых телах. В твердых телах… Читать ещё >
Скорость звука. Звуковые волны (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
К основным характеристикам звуковых волн относят скорость звука, его интенсивность — это объективные характеристики звуковых волн, высоту тона, громкость относят к субъективным характеристикам. Субъективные характеристики зависят в большой мере от восприятия звука конкретным человеком, а не от физических характеристик звука.
Измерение скорости звука в твердых телах, жидкостях и газах указывают на то, что скорость не зависит от частоты колебаний или длины звуковой волны, т. е. для звуковых волн не характерна дисперсия. В твердых телах могут распространяться продольные и поперечные волны, скорость распространения которых находят с помощью формул:
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_1.png)
,.
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_2.png)
где Е — модуль Юнга, G — модуль сдвига в твердых телах. В твердых телах скорость распространения продольных волн почти в два раза больше чем скорость распространения поперечных волн.
В жидкостях и газах могут распространяться лишь продольные волны. Скорость звука в воде находят за формулой:
.
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_3.png)
где Kмодуль объемного сжатия вещества.
В жидкостях при возрастании температуры скорость звука возрастает, что связано с уменьшением коэффициента объемного сжатия жидкости.
Для газов выведена формула, которая связывает их давление с плотностью:
(1.1),.
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_4.png)
впервые эту формулу для нахождения скорости звука в газах использовал И. Ньютон. Из формулы (1.1) видно, что скорость распространения звука в газах не зависит от температуры, она также не зависит от давления, поскольку при возрастании давления возрастает и плотность газа. Формуле (1.1) можно придать и более рациональный вид: на основе уравнения Менделеева — Клапейрона.
.
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_5.png)
тогда скорость звука будет равна:
(1.2).
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_6.png)
Формула (1.2) носит название формулы Ньютона. Рассчитанная с ее помощью скорость звука в воздухе составляет при 273К 280 м/с. Реальная же экспериментальная скорость составляет 330 м/с. Этот результат значительно отличается от теоретического и причину этого установил Лаплас. Он показал, что распространение звука в воздухе происходит адиабатно. Звуковые волны в газах распространяются так быстро, что, что созданные локальные изменения объема и давления в газовой среде происходят без теплообмена с окружающей средой. Лаплас вывел уравнение для нахождения скорости звука в газах:
(1.3).
![Скорость звука. Звуковые волны.](/img/s/9/96/1799796_7.png)
Формула (1.3) получила название формулы Лапласа.