Экология и безопасность жизнедеятельности



         

Действие шума, ультра- и инфразвука, а также вибрации на организм человека - часть 3


Тип распространяющейся в звукопроводящем материале волны зависит от его вида и размеров, а также от длины волны. Рассмотрим важный с практической точки зрения случай распространения звуковых волн в неограниченных средах, размеры которых значительно больше длины волны. В этих средах распространяются продольные и поперечные волны. В продольной волне меняются местами зоны сжатия (области с повышенным давлением) и зоны растяжения (области с пониженным давлением). Поэтому другое название этих волн – волны сжатия (волны давления). Для этих волн направление колебания частиц совпадает с направлением распространения волны. В природе такой тип волн распространяется в твердых, жидких и газообразных средах, например слышимый звук в воздухе.

Для поперечных волн направление колебания частиц перпендикулярно направлению распространения волны. Эти волны также носят название сдвиговых волн, так как вызывают в звукопроводящем материале сдвиг. Они могут распространяться только в твердой среде.

Скорость V

распространения колебаний в пространстве называется скоростью волны. Связь между длиной волны ?,

скоростью волны V и периодом колебания T

дается выражением:

?=VT,                                 (17.6)

откуда  V=

                                                                                (17.7)

Учитывая, что частота колебания связана с периодом соотношением (17.1), скорость волны можно выразить через частоту:

V=?f.

Скорость распространения звуковых волн в газообразной среде (идеальный газ) определяется выражением:

             (17.8)

где  Х – показатель адиабаты (постоянная величина, для воздуха равная 1,41);

Р –

давление газа;

? – плотность газа.

По современным измерениям скорость звука в воздухе при нормальных условиях равна 331 м/с. В табл. 17.1 приведены скорости распространения звуковых волн в различных веществах при комнатной температуре.

Звуковые волны переносят энергию. Для характеристики среднего потока энергии в какой-либо точке среды вводят понятие интенсивности звука – это количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу площади поверхности, нормальной (расположенной под углом 90°) к направлению распространения волны.


Содержание  Назад  Вперед