Cтраница 1
Распространяющаяся звуковая волна представляет собой поток энергии, поэтому одной из важнейших характеристик звукового поля является интенсивность звука / ( Вт / м3) в заданной точке поля. Интенсивность звука определяется количеством энергии, проходящей через единицу площади в заданном направлении в единицу времени, или, иначе говоря, интенсивность звука в заданной точке поля определяется звуковой мощностью, проходящей через единицу площади в заданном направлении. [1]
Распространяющаяся звуковая волна характеризуется силой звука. [2]
Распространяющаяся звуковая волна представляет собой поток энергии, поэтому одной из важнейших характеристик звукового поля является интенсивность звука / ( Вт / м3) в заданной точке поля. Интенсивность звука определяется количеством энергии, проходящей через единицу площади в заданном направлении в единицу времени, или, иначе говоря, интенсивность звука в заданной точке поля определяется звуковой мощностью, проходящей через единицу площади в заданном направлении. [3]
Расстояние между двумя соседними сжатиями пли разрежениями распространяющейся звуковой волны назы-вается ее длиной. [4]
Как отмечалось выше, звукопоглощение в непрерывных средах характеризуется уменьшением амплитуды распространяющихся звуковых волн в зависимости от расстояния. [5]
Под скоростью звука понимают скорость распространения в теле малых возмущений, в частности упругих волн малой амплитуды. Слабые упругие волны называют звуковыми. В распространяющейся звуковой волне процессы сжатия и расширения происходят настолько быстро, что теплообмен между той частью тела, через которую проходит звуковая волна, и другими его частыми практически не успевает произойти. Так как вследствие малости изменений состояния действие внутреннего трения оказывается исчезающе малым, то звуковые колебания можно рассматривать как обратимый адиабатический или изоэнтропический процесс, независимо от того, как меняется состояние всего тела в целом. [6]
Для этой цели часто используется явление кавитации-образование в жидкости под действием звуковой волны пузырьков. Эти пузырьки будут расширяться и сжиматься с частотой, соответствующей частоте распространяющейся звуковой волны. При сжатиях пузырьки сокращают свои размеры, причем возникающие большие давления могут привести их к полному исчезновению, к захлопыванию. А так как давления в пузырьках перед их захлопыванием достигают нескольких тысяч атмосфер, то в момент полного исчезновения пузырьков происходят мощные гидравлические удары, приводящие к разрушению материала. Гидравлические удары, возникающие при захлопывании кавитационных пузырьков, с успехом используются для дробления, диспергирования многих веществ. Такие твердые тела, как гипс, графит и некоторые металлы ( медь, серебро), легко диспергируются, измельчаются ультразвуком. То же дробящее действие ультразвука используется при пайке алюминия для разрушения его окисной пленки. [7]
Однако и в этом случае наблюдается затухание звука, связанное с различными необратимыми процессами, происходящими в звуковой волне. При колебательных движениях частиц упругой среды между ними возникают силы внутреннего трения ( вязкость), и за счет работы последних часть звуковой энергии непрерывно переходит в тепло. Кроме того, как уже указывалось выше, в звуковой волне в каждый данный момент в соседстве находятся разогретые области сжатия и охлажденные области разрежения. Это в свою очередь связано с уменьшением энергии колебаний, переходящей в тепло. Таким образом, внутреннее трение ( вязкость) и теплопроводность среды приводят к поглощению звуковой энергии и непрерывному уменьшению интенсивности распространяющейся звуковой волны. [8]
Однако и в этом случае наблюдается затухание звука, связанное с различными необратимыми процессами, происходящими в звуковой волне. При колебательных движениях частиц упругой среды между ними возникают силы внутреннего трения ( вязкость), и за счет работы последних часть звуковой энергии непрерывно переходит в тепло. Кроме того, как уже указывалось выше, в звуковой волне в каждый данный момент в соседстве находятся разогретые области сжатия и охлажденные области разрежения. Это в свою очередь связано с уменьшением энергии колебаний, переходящей в тепло. Таким образом, внутреннее трение ( вязкость) и теплопроводность среды приводят к поглощению звуковой энергии и непрерывному уменьшению интенсивности распространяющейся звуковой волны. Если / ( х) есть сила ( поток) звука, прошедшего в поглощающей среде путь х, то при прохождении следующего элементарного слоя ах. [9]