рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Упругие волны в стержне

Работа сделанна в 1999 году

Упругие волны в стержне - Реферат, раздел Физика, - 1999 год - Волны в упругой среде. Волновое уравнение Упругие Волны В Стержне. Волновое Уравнение. В Предыдущем Параграфе Мы...

Упругие волны в стержне. волновое уравнение.

В предыдущем параграфе мы рассмотрели математическую сторону волнового уравнения. В этом же параграфе я хотел бы на конкретном примере рассмотреть как работает тот математический аппарат. Рисунок 4 Применим второй закон Ньютона и закон сложения сил к движению куска стержня, заключенного между двумя плоскостями x и х х. Масса этого куска равна р0S х, где р0 и S0 соответственно плотность и сечение в отсутствие деформации.

Пусть смещение центра тяжести рассматриваемого куска. Тогда слева стоит произведение массы куска на ускорение д дt2 его центра тяжести, справа результирующая внешних сил, действующая на кусок. Разделим уравнение на S 2.7 Перейдя к пределу при, получим уравнение 2.8 справедливое в каждой точке стержня.

Оно указывает, что ускорение данной точки пропорционально частной производной напряжения по ж в этой точке. Подставляя в 2.8 соотношение 2.7, получим 2.9 Вспомнив теперь формулу, содержащую определение деформации, и подставив ее в 2.9, получаем 2.10 Это волновое уравнение. Оно указывает, что смещение распространяется но стержню в виде волн 2.11 или образует суперпозицию таких волн. Скорость распространения этих волн скорость звука в стержне 2.12 мы опускаем для краткости индекс 0 у р. Эта скорость тем больше, чем жестче и чем легче материал.

Формула 2.12 одна из основных формул акустики. Наряду со смещением нас интересуют скорость v, с которой .движутся отдельные плоскости х const не смешивать с u, деформация и напряжение. Дифференцируя 2.11 по t и но x, получаем v uf x ut 2.13a fx ut, 2.13б Ef x ut. 2.13в Таким образом, смещение, скорость, деформация и напряжение распространяются в виде связанных определенным образом между собой недеформирующихся волн, имеющих одну и ту же скорость и одинаковое направление распространения.

На рис. 5 показан пример моментальных снимков, относящихся к одному и тому же моменту времени, смещения, деформации и скорости в одной и той же упругой волне. Там, где смещение имеет максимум или минимум, деформация и скорость равны нулю, так как они обе пропорциональны производной fx ut. Физическая интерпретация здесь очевидна около максимума или минимума смещения соседние бесконечно близкие точки одинаково смещены и, следовательно, нет ни растяжения, ни сжатия в тот момент, когда смещение достигает максимума минимума, его возрастание сменяется убыванием или наоборот. Сравнивая формулы 2.13а, 2.13в и принимая во внимание 2.12 мы видим, что 2.14 где 2.15 есть величина, не зависящая от вида функции f и целиком определяемая свойствами материала.

Эта величина называется удельным акустическим сопротивлением материала. Она является, как мы видим, наряду с u его важнейшей акустической характеристикой.

Название величины связано с формальной аналогией между уравнениями 2.14 и законом Ома р аналогично разности потенциалов, v - силе тока. 2.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Волны в упругой среде. Волновое уравнение

Если в каком-либо месте упругой твердой, жидкой или газообразной среды возбудить колебания ее частиц, то вследствие взаимодействия между частицами… Частицы среды, в которой распространяется волна, не вовлекаются волной в… В продольной волне частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. В поперечной волне частицы среды…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Упругие волны в стержне

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Фронт волны. Длина волны
Фронт волны. Длина волны. На рис. 1 и 2 показаны колебания частиц, положения равновесия которых лежат на оси х. В действительности колеблются не только частицы, расположенные вдоль оси х, а

Математические сведения
Математические сведения. Этот параграф является математическим введением к тому динамическому рассмотрению волн, которое будет дано в 2. Рассмотрим произвольную функцию fat-bx 2.3 от аргумента аt b

Упругие волны в газах и жидкостях
Упругие волны в газах и жидкостях. Волновое уравнение. Мы рассматриваем здесь газ или жидкость так же как твердое тело в предыдущих параграфах как сплошную непрерывную среду, отвлекаясь от его атом

Практические задания. Задача
Практические задания. Задача. Амплитуда вынужденных колебаний реактора при очень малой частоте 2 мм, а при резонансе 16 мм. Предполагая, что декремент затухания меньше единицы, определить его. Зада

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги