ЛИНЕЙНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Звуковое давление. Положим, что давление среды в отсутствие звуковых колебаний равно Ра.с, это давление называют статическим. При прохождении звуковой волны давление в каждой точке среды будет непрерывно изменяться: в моменты сгущения частиц оно больше статического, а в моменты разрежения — меньше. Разность между мгновенным давлением Pа.м и статическим Pa.с в той же точке среды, т. е. переменная составляющая давления называется звуковым давлением P = Pа.м — Ра.с
Звуковое давление — величина знакопеременная. Давление р — сила, действующая на единицу площади, т. е. p = F/S. Поэтому за единицу давления в системе СИ принимают ньютон на квадратный метр, а в абсолютной CGS системе единиц — дину на квадратный сантиметр: 1 Н/м2 = 1 Па (паскаль) = 10 дин/см2. В системах связи и вещания имеют дело со звуковыми давлениями, по амплитуде, не превышающими 100 Па, т. е., по крайней мере, в 1000 раз меньше, чем нормальное атмосферное давление.
И Часто звуковое давление называют избыточным давлением среды.
Ранее эту единицу называли «бар».
Скорость колебаний. Если давления неодинаковы в соседних точках среды, то ее частицы стремятся сместиться в сторону минимального давления. При знакопеременной разности давлений возникает колебательное движение частиц среды около своего статического положения. Скорость колебаний этих частиц v = du/dt, где u — смещение частиц. Скорость колебаний обычно измеряют в метрах или сантиметрах в секунду. Не следует путать эту скорость со скоростью звука. Скорость звука — постоянная величина для данной среды и метеорологических условий, а скорость колебаний — переменная, причем если частица среды перемещается по направлению распространения волны, то скорость считают положительной, а при обратном перемещении частицы — отрицательной.
Определим связь между звуковым давлением и скоростью колебаний. Возьмем элементарный объем, заключенный между фронтами волн, находящимися на расстоянии Drдруг от друга, с боковыми поверхностями, расположенными вдоль звуковых лучей (рис. 1.2). Как видно из рисунка, среда в этом объеме находится под действием разности давлений р и р+Δр,следовательно, испытываемая ею сила
где ΔAS — площадь, выделенная на поверхности фронта волны. С другой стороны, по второму закону Ньютона сила инерции
где Δm—масса среды, заключенной в этом объеме; ρο — средняя плотность среды.
Дата добавления: 2016-02-16; просмотров: 804;