Cтраница 3
Искажение профиля звуковой волны приводит к нескольким эффектам. Во-первых, укручение профиля может привести к образованию разрывов, так что по истечении времени синусоидальная вначале волна превратится в пилообразную волну. Кроме того, укручение профиля, оставляя движение в волне периодическим, изменяет спектральный состав волны. В первоначально монохроматической волне с частотой со по мере распространения и искажения профиля нарастают высокочастотные гармоники. Причем высокие обертоны тгсо с большими п достигают максимума в месте наибольшей крутизны. При этом происходит непрерывная перекачка энергии из основной гармоники в высокие обертоны. Поскольку затухание звука пропорционально квадрату частоты, это приводит к более сильному затуханию волны. Укручение фронта волны будет происходить до тех пор, пока не стабилизируется дис-сипативными процессами. Таким образом, профиль волны зависит от соотношения нелинейных и диссипативных эффектов и ее интенсивности. Если амплитуда волны достаточно велика, то доминируют нелинейные эффекты и образуются ударные волны. В противном случае волна успевает затухнуть раньше, чем в ней накапливаются нелинейные эффекты. [31]