амплитуда волны, отраженной от упругого слоя

[sadomovalex]

добрый день
интересует качественная картина следующего явления: пусть на упругое тело, находящееся в идеальной жидкости, падает звуковая волна (пусть плоская) с известной амплитудой. Сталкиваясь с упругим телом, волна рассеивается на нем - возникает отраженная волна и упругие волны в теле.
Так вот правильно ли, что амплитуда отраженной в среду с идеальной жидкостью волны должна быть меньше амплитуды исходной падающей волны? Я бы объяснил это следующим образом: распространяясь, волна переносит энергию. Сталкиваясь с упругим телом, часть этой энергии идет на возбуждение упругих волн, по закону сохранения энергии оставшаяся часть остается отраженной волне (термоупругие эффекты не в счет). Т.к. энергия волны прямопропорциональна квадрату амплитуды, то получаем что амплитуда отраженной волны будет меньше

[Developer]

Если уместен некоторый аналог с явлениями распространения, преломления, отражения и поглощения света на границе двух изотропных сред, то в случае распространения звуковой волны также должно наблюдаться явление поглощения части энергии падающей звуковой волны в отражающем её упругом теле из-за неабсолютной его упругости...

[sadomovalex]

Developer писал(а):

Если уместен некоторый аналог с явлениями распространения, преломления, отражения и поглощения света на границе двух изотропных сред, то в случае распространения звуковой волны также должно наблюдаться явление поглощения части энергии падающей звуковой волны в отражающем её упругом теле из-за неабсолютной его упругости...

уместен, спасибо..
но не могли бы Вы пояснить последнее утверждение. Может быть имелось ввиду просто "из-за его упругости", ведь важо лишь то, что в упругом теле в принципе могут распротраняться упругие волны в отличие от абсолютно жесткого тела. Для абсолютно жесткого очевидно потерь на возбуждение внутренних волн не будет, и отраженная волна будет иметь такую же амплитуду

[Developer]

Речь должна идти не о том, могут или не могут распространяться звуковые волны в отражающем падающую звуковую волну упругом теле, а о том, изменяется или не изменяется и на сколько изменяется внутренняя энергия упругого тела при падении на него звуковой волны.
Если такового изменения не происходит, тело можно считать абсолютно упругим, если изменение внутренней энергии незначительно, тело считается упругим.
В случае абсолютно неупругого тела вся энергия падающей звуковой волны будет им поглощена.

[Zai]

Давление в плоской волне сжатия в жидкости определяется формулой Жуковского для гидроудара
$p={\rho}_f c_fv_0
c - скорость звука
v - скорость частиц на фронте волны.

При отражении от раздела сред с различными свойствами, скорость движения частиц на фронте волны сжатия в твердом теле будет равна скорости движения границы контакта. Давление влизи границы контакта будет равно как в жидкости так и в твердом теле.
$p_1={\rho}_sc_sv=p+{\rho}_fc_f (v_0-v)
$p_1=2\frac{{\rho}_s c_sv_0} {1+ \frac {{\rho}_sc_s} {{\rho}_fc_f}}
Если волна отражается от абсолютно жесткого тела, то давление для акустической будет в два раза больше.
Если свойства сред одинаковы то возрастания давления не будет.