To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
RUCH DRGAJĄCY 1. Siła harmoniczna Typowym przykładem siły harmonicznej jest siła występująca w sprężynach: F k x x awo Hooke A = − − ( ) Pr ' 0 (1) Siła harmoniczna powoduje przebieg położenia masy w funkcji czasu: x x t gdzie k m = = 0 cos / ω ω (2) Również prędkość i przyspieszenie są funkcjami okresowymi: 2. Okres i częstotliwość drgań T = 2 π ω (3) f T = 1 (4) dla sprężyny T m k : = 2 π 3. Wahadło T I mgl = 2 π (5) okres wahadła FIZYCZNEGO T l g = 2 π (6) okres wahadła PROSTEGO 4. Energia ruchu harmonicznego Obliczenia z równań ruchu dają dla średnich czasowych energii kinetycznej oraz potencjalnej: K U k x = = 1 4 2 (7) 5. Małe drgania Dla małych drgań wokół początku układu ruch można traktować jako linieją prostą Dla małych drgań: T m dF dx = − 2 0 π ( / ) 6. Dźwięk Energia: Moc: Natężenie fali dźwiękowej: DODATKI DO TEMATU: 1. Fale dźwiękowe Drgająca płaska płyta przekazuje drgania powietrzu wytwarzając falę bieżącą poruszającą się od źródła z prędkością fali u. Jest ona nazywana falą dźwiękową. Załóżmy, że masa na rys. 11.11 jest cienką płaską płytą o powierzchni A i że wykonuje ona drgania ruchem harmonicznym prostym z amplitudą X0 i częstotliwością ω /2 π . Przekazuje ona energię pokazanej na rys. 11.12 warstwie powietrza o masie ∆m. Maksymalna energia kinetyczna tej warstwy powietrza: (11.17) gdzie ρ jest gęstością powietrza. Ponieważ w ruchu harmonicznym prostym średnia energia potencjalna równa się średniej energii kinetycznej, z równania (11.17) wiemy ile energii jest zawarte w warstwie powietrza o powierzchni przekroju A i grubości ∆ x. Jeżeli ruch powstał w t = O, to drgania powietrza na rys. 11.12 przesuwają się w prawo z prędkością u= ∆ x/ ∆ t , gdzie ∆ x jest odległością, jaką zaburzenie przebywa w czasie ∆ t. Prędkość przekazywania energii do każdej kolejnej warstwy o grubości ∆ x można obliczyć dzieląc równanie (11.17) przez ∆ t: 2 0 2 2 1 x t x A t E ω ρ ∆ ∆ = ∆ ∆ Tak więc moc P wypromieniowana w dodatnim kierunku osi x przez drgającą płytę jest Moc: Natężenie jakiejkolwiek fali bieżącej jest zdefiniowane jako moc na jednostkę powierzchni. Jeżeli
(…)
… jest zdefiniowane jako moc na jednostkę powierzchni. Jeżeli
podzielimy obie strony ostatniego równania przez A, otrzymujemy
Natężenie fali dźwiękowej:
W jednostkach układu SI natężenie jest wyrażone w watach na metr kwadratowy. Fizycznie ma to
znaczenie ilości energii w dżulach przepływającej w ciągu sekundy przez przekrój o powierzchni
jednego metra kwadratowego. Zauważcie, że natężenie jest proporcjonalne…
… wahadła stanowi podstawę konstrukcji zegara wahadłowego precyzyjne chronometry wahadłowe posiadają tzw. wahadło kompensacyjne, których
konstrukcja zapewnia wyrównywanie zmian długości wahadła wywołanych
rozszerzalnością cieplną materiałów.
Dźwięk, fala akustyczna rozchodząca się w ośrodku sprężystym lub wrażenie słuchowe
wywołane tą falą. Przyjmuje się, że człowiek słyszy dźwięki o częstościach od 16 Hz do 20
kHz. Drgania o mniejszej częstości to infradźwięki, a o wyższej ultradźwięki. Najłatwiej
słyszalne są dźwięki o częstości ok. 1000 Hz.
Fizycznymi aspektami dźwięków są: jego widmo, natężenie, długość trwania dźwięku i
zmiany w czasie. Ze względu na rodzaj widma dźwięki klasyfikuje się następująco:
1) ton (dźwięk prosty) - drganie sinusoidalne o jednej częstości.
2) wieloton harmoniczny (dźwięk…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)