Физика звуковых волн

[lazar]

Здравствуйте! Хочу досконально понять что такое звуковая волна и какими параметрами она обладает. Помогите разобраться...Вопросы крайне детские, но нужно найти на них ответы :)

Звуковая волн - это колебания упругой среды, т.е. изменение плотности воздуха (в частности). Распространяется прямолинейно. Т.е. если возьмем отрезок пространства и в точке начала отсчета махнем веером, то молекулы воздуха начнут сближаться друг с другом, а потом отталкиваться и т.д. ? В результате этого и получаются участки с большой плотностью и разряженные ?
Тогда что является частотой звуковой волны ? Количество колебаний плотности среды за какое то время ?
Т.е. грубо говоря, сколько раз изменится плотность участка среды с минимальной на максимальную ?

[epros]

Интересно, а есть ли среди этих вопросов хотя бы один, на который Вы не знаете ответа?
Например:

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Тогда что является частотой звуковой волны ? Количество колебаний плотности среды за какое то время ?

Скажем, если Вы измеряете частоту в Герцах, то этот промежуток времени, наверное, секунда. Разве Вы этого не знали?

[lazar]

epros в сообщении #489659 писал(а):

Интересно, а есть ли среди этих вопросов хотя бы один, на который Вы не знаете ответа?
Например:

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Тогда что является частотой звуковой волны ? Количество колебаний плотности среды за какое то время ?

Скажем, если Вы измеряете частоту в Герцах, то этот промежуток времени, наверное, секунда. Разве Вы этого не знали?

Это так, начало было :) Хочу провести логическую цепочку с самых-самых школьных представлений :)
Просто потом надо сформулировать это кратно товарищам, которые не техники, но должны это понимать на элементарном уровне :)
А вот такой вопрос:
звук измеряется в паскалях (звуковое давление) и в ватт/кв. см. (сила звука). От куда получается соотношение $P=D^2; где P-сила звука (ватт/кв.см), Р-давление звука (Па) ? :)

[epros]

lazar в сообщении #490033 писал(а):

А вот такой вопрос:
звук измеряется в паскалях (звуковое давление) и в ватт/кв. см. (сила звука). От куда получается соотношение $P=D^2; где P-сила звука (ватт/кв.см), Р-давление звука (Па) ? :)

Хотя бы из соображений размерности видно, что с этой формулой что-то не так. Но вообще-то интенсивность звука действительно пропорциональна квадрату звукового давления.

[kkdil]

Ответы крайне детсткие...

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Звуковая волн - это колебания упругой среды

Волны и колебания - совершенно разные процессы. В противном случае не было бы двух разделов физики

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Т.е. если возьмем отрезок пространства и в точке начала отсчета махнем веером, то молекулы воздуха начнут сближаться друг с другом, а потом отталкиваться и т.д. ?

Неа, как только молекулы начнут сближаться, так сразу же начнут и отталкиваться.

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Тогда что является частотой звуковой волны ? Количество колебаний плотности среды за какое то время ?

В стоячей волне - да, в общем случае - нет. Какова, например, частота ударной волны?

[MOPO3OB]

Цитата:

В противном случае не было бы двух разделов физики

Например
Горелик "Колебания и волны" ? (не могу добраться, посмотреть год издания... как раз для инженеров и идиотов)

Нет двух разделов.
С математической точки зрения это одна задача, условно разделенная на внешнюю (волны) и внутреннюю (колебания)

Любую задачу акустики можно (часто просто НУЖНО) представить как сумму колебаний - стоячих волн.
...и наоборот.
Волны в волноводе рассматриваются как ОДНОВРЕМЕННО бегущая (нормальная) волна и стоячая в поперечном направлении.

для детей
http://sfiz.ru/list.php?c=kolobaniya

в гугл бы заглядывали что ль...

[Zai]

Цитата:

Звуковая волн - это колебания упругой среды

Звук это прежде всего то- что создает камертон. Упругие колебания сохраняющего форму твердого тела, которые рассеиваются находящейся вблизи средой(жидкость, газ), не сохраняющей свою форму. Звуковые волны могут также зарождаться в сдвиговых потоках жидкости или газа, по аналогии с газодинамическим или химического лазерами, когда поперечные колебания усиливаются силами, характерными для турбулентных течений (духовые музыкальные инструменты).

[kkdil]

Zai в сообщении #494610 писал(а):

Звук это прежде всего то- что создает камертон.

Это, видимо, Вы взяли из учебника для инженеров и Морозова.

Zai в сообщении #494610 писал(а):

Упругие колебания сохраняющего форму твердого тела, которые рассеиваются находящейся вблизи средой(жидкость, газ), не сохраняющей свою форму.

Звук может распространяться и в телах, которые сохраняют свою форму, в частности в рельсах.

Zai в сообщении #494610 писал(а):

Звуковые волны могут также зарождаться в сдвиговых потоках жидкости или газа, по аналогии с газодинамическим или химического лазерами, когда поперечные колебания усиливаются силами...

А как быть с громом при грозовом разряде или характерном хлопке лопнувшего шарика?

[ewert]

lazar в сообщении #489439 писал(а):

Распространяется прямолинейно.

Между прочим, отнюдь.

[drozdov_mihail]

Zai в сообщении #494610 писал(а):

Звук это прежде всего то- что создает камертон.

(Оффтоп)

А где локализован камертон в человеческом теле при генерации им весьма характерных звуков, которые он иногда вынужденно испускает?

[synphara]

lazar писал(а):

Распространяется прямолинейно.

Распространяется звук во все стороны, со сферическим фронтом. Но между точками Источник-Приёмник звук распространяется вдоль прямой линии. Т.е. вы слышите только то что распространялось вдоль этой линии. Линия эта на самом деле не просто луч пренебрежительно малого диаметра. Это своего рода канал, форма которого задаётся расстоянием Источник-Приёмник и длинной волны. Описывается и расчитывается это всё через принцип Гюйгенса-Френеля.

Найдите книжку "В.К. Хмелевской, Ю.И. Горбачев... "ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ (2004)". Она вроде бытует в сети. Там эти принципы для инженеров описаны, а потому изложены как для детсада - совсем проcто. Как же хорошо что существуют инженеры...

drozdov_mihail в сообщении #494853 писал(а):

Zai в сообщении #494610 писал(а):

Звук это прежде всего то- что создает камертон.

(Оффтоп)

А где локализован камертон в человеческом теле при генерации им весьма характерных звуков, которые он иногда вынужденно испускает?

Хм... я даже боюсь представить сколь изощрённа та дьявольская машина в человеческом теле которая создаёт характерные запахи после этих характерных звуков?!

[ewert]

synphara в сообщении #494859 писал(а):

Распространяется звук во все стороны, со сферическим фронтом.

Между прочим, не обязательно.

synphara в сообщении #494859 писал(а):

Но между точками Источник-Приёмник звук распространяется вдоль прямой линии.
. . . . . . . . . . . . . . .
Описывается и расчитывается это всё через принцип Гюйгенса-Френеля.

Вы как-нибудь что-нибудь одно выберите.

[synphara]

ewert писал(а):

Вы как-нибудь что-нибудь одно выберите.

Я же вроде расписал дуалистичность взгляда на это дело. Ремарка про Гюйгенса-Френеля подразумевала отношение ко всему абзацу, со фронтами, лучами, каналами.

ewert писал(а):

Между прочим, не обязательно.

Ну хорошо, хорошо. При условии точечного источника, при условии среды изотропной по кинематическим параметрам звук распространяется во все стороны со сферическим фронтом. ...ох уж эти математики...

[ewert]

Дело в том, что словосочетание "волна распространяется по линии" -- вполне бессмысленно.