Видове движения



Дата17.08.2018
Размер47.22 Kb.




1. Хармонично трептене на материална точка - кинематични и динамични характеристики. Вълнови процеси - уравнение на плоска и сферична вълна. Вълново уравнение. Звукови вълни. Физични и психофизични характеристики на звука.
Видове движения:

Постъпателно, Въртеливо.

Трептене – движение или изменение на състоянието на физични обекти, характеризиращи се с повторяемост във времето.

x(t) = x(t+n.T),

Т – период (най–малкият интервал от време, през който се повтаря трептенето),

честота (броя на трептенията за единица време)

Материала точка - тяло, чиято форма, размери и вътрешна структура се пренебрегват.



Кинематични характеристики:

х – отклонение от равновесното положение (елонгация),

А – амплитуда, =2.. - кръгова честота, .t+0 – фаза, а 0 наричаме начална фаза. Решението на уравнението описващо свободните трептения има вид :

x = A cos(.t + 0 )



Динамични характеристики:

Действаща сила – т.н. връщаща или квазиеластична сила, която е причина за трептенето и връща тялото винаги към равновесното положение.



k-константа, коефициент на еластичност,

F  насочена винаги към равновесното положение, в посока обратна на отклонението х

Енергия :

Кинетична – Ek= m.v2/ 2 ,

v- е скоростта на тялото

Потенциална Ep= k.x2/ 2
Вълнов процес (вълна) – разпространение на трептенията в пространството. При него в пространството се пренася трептеливо движение и енергия, но не и вещество.

Видове вълни според направлението на колебание на частиците:


  • напречни , ако частиците трептят в перпендикулярно направление по отношение на посоката на разпространение на вълната– срещат се в твърди тела

  • надлъжни - в твърди тела, течности и газове

Фронт на вълната – геометрично място от точки, до които в даден момент достига трептението.

В
ълнова повърхност
- геометрично място от точки, които трептят с еднаква фаза. В зависимост от вълновата повърхност вълните биват плоски и сферични

Разглеждаме трептението в точка В и точка С

За точка В  у = A cos(t + 0)

ако 0 = 0  у = A cos t

Точка С - започва да трепти със закъснение спрямо т. В

у = A cos[ (t - )]

x – разстоянието между т. В и т. С (разстояние до източника на трептение)

v – скорост на вълната , x = v   =

у = A cos[ (t -)] = A cos(t - )

- вълново число



у = A cos(.t – k.x) това е решението на уравнение на плоска бягаща вълна от ляво на дясно

у  отместване (елонгация), А  амплитуда, t  kx  фаза

х  разстояние до източника
Дължина на вълната може да се разглежда като пространствен период – разстоянието, което изминава вълната за един период

 = T.v – дължина на вълната, v = . = .v



Сферична вълна

у = cos(t - kr), Вълновите повърхности са концентрични сфери



Звукови вълни – механични вълни с честота в диапазона: 20 Hz    20 000 Hz Физични характеристики – обективни характеристики

  1. Звуково налягане (измерва се в Паскали, Ра)




Р0 – налягане в средата без звук

Р – когато в средата се разпространява звук

Рзв.= Р - Р0

Рзв.  0 – област на сгъстяване

Рзв.  0 – област на разреждане

Рзв. 0,2% Р0

За човешкото ухо: долна граница 2.10-5 Ра,

горна граница 20 Ра, над нея – силна болка

Ниво на звуковото налягане L = 20 lg , където

Р0 = 2.10-5 Ра (долна граница)


  1. Интензитет на звука

(Ват на квадратен метър)

Психофизични характеристики – субективни, зависят от човека:

  1. Височина – субективно качество на слуховото усещане да разполагаме звуците по честотната скала от ниски към високи честоти

  1. Тембър – качество на звука, когато в него освен основната честота има и кратни на нея честоти наречени обертонове , 0 +20 + 30 ; 20 и 30 – обертонове придават украса на звука,

ако звук има само една честота се нарича тон, например камертонът излъчва тон “ла” - 0 = 440 Hz

  1. Г
    ръмкост – сила на чуване – субективно възприемане интензитета на звука, измерва се във фонове.

Ниво на интензитета на звука децибел



Скала за съответствие между Ра и dB




Закон на Вебер – Хефнер: Чувствителността към звука (възприемчивостта на ухото) се изменя като логаритъм от интензивността на звука.

Ултразвук (УЗ)– механични колебания и вълни с   20 000 Hz т. е. малка , голяма  !

Инфразвук (ИЗ) -   20 Нz, има малка  и голяма .


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница