Механика пәні. Материялық нүктенің кинематикасы, Айналмалы қозғалыс кинематикасы
дәріс Тақырып: “Толқындық қозғалыс”, “Толқындық қозғалыс энергиясы”“Акустиканың элементтері”
жүктеу/скачать 0,66 Mb.
|
МЕХАНИКА ЛЕКЦИЯ
| 14 дәріс Тақырып: “Толқындық қозғалыс”, “Толқындық қозғалыс энергиясы”“Акустиканың элементтері”
Дәріс мазмұны: “Толқындық қозғалыстың пайда болуы. Байлаулы векторлардың тізбегі. Толқын жылдамдығының Юнг модулінен және ортаның тығыздығынан тәуелділігі. Жүгірме толқындар. Толқынның ұзындығы. Толқынның жиілігі. Фазалық жылдамдық” Дыбыстық толқындар. Дыбыстың қысымы. Дыбыстық өріс. Дыбыс жылдамдығы. Дыбыстық өрістің сипаттамасы. Қаттылық деңгейі. Шек ұғымы. Камертон. Мембрана. Серпімді ортаның белгілі бір нүкте қозған толқындар ортаның көршіліс бөлшектеріне беріледі. Оларда тербелмелі тербеліске қатыса бастайды. Бөлшек тербеліс көзінен алысырақ орналасқан сайын, соңырақ тербелмелі қозғалысқа енеді (толқын көзі қысылғаннан кейін). Тұтас ортаның бөлшектерінің тербелістерінің таралу үдерісі серпімді толқын деп аталады. Сондықтан тербеліс көзінен ортаның қашығырақ облыстарына энергияны тасымалдау, массаны тасымалдаусыз жүзеге асырылатын энергияны толқындық тасымалдау деп аталады. Энергияның тасымалдау бағыты сəуле ұғымының көмегімен сипатталады. Сəуле деп əрбір нүктесіне жүргізілген жанама толқын энергиясының таралу бағытымен сай келетін сызықты айтады. Түрі барынша серпімді толқындар қума жəне көлденең болады. Қума толқындар деп, бөлшектері толқынның таралу бағытында тербелетін, яғни сəуленің бағытымен тербелетін толқындарды айтады. Толқынның таралу бағыты, яғни оның жылдамдығы тең изотроптық ортада сəулемен сай келеді. Антизотроптық ортада олар беттеспейді. Көлденең толқындар деп, ортаның бөлшектері толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытты, яғни сəулеге перпендикуляр тербелетін толқындарды айтады. Бұл жағдайда ығысудеформациясы пайда болады жəне ол қатты ортада ғана серпімді күштерді қыздырады. Серпімді толқын геометриялық деп аталады, егер оған сəйкесті ортаның бөлшектерінің тербелісі гармониялық заң бойынша жүзеге асса: Мұнда S-бөлшектің тепе-теңдік қалпынан ығысуы; ω-циклдік жиілік; α(x) координатасы х нүктеде тепе-теңдік қимасына орналасқан бөлшектің бастапқы фазасы; – осы бөлшектің тербеліс фазасы; Бірдей фазада тербелетін ортаның бөлшектерінің геометриялық орнв толқындық бетті құрайды. Толқын фронтының геометриялық формасынан тəуелді жазық (толқын фронты- жазықтық) жəне сфералық (толқын фронты- сфера) толқындар деп ажыратады. Егер орта 31 анизотропты болса, онда толқынның таралу жылдамдығы оның ортадағы бағытына тəуелді болады. Нəтижесінде нүктелік толқын көзінен қозған толқын фронты толқын көзінен эллипсоид ортаға ие болады. Толқын ұзындығы λ деп толқын беті ортаның бөлшектері Т тербеліс периодына тең уақытта орын ауыстыратын қашықтықты айтады: немесе . (1.1) Мұнда, υ- толқын жылдамдығы, тербеліс жиілігі. Дыбыстың тембріне дыбысталынудың бастапқы учаскесіндегі амплитуданың арту сипаты жəне оның дыбысталынудың соңындағы азаю сипаты əсер етеді. Обертондардың бастапқы фазаларындағы айырмашылық дыбыс тербелістерінің графиктерін күрт өзгертеді, бірақ дыбыстың тембріне əсер етпейді. Бұл былайша түсіндіріледі. Тондарды қабылдауды жүзеге асыратын жеке нервтік (жүйкелік) талшықтардың (волонондардың) қозу күші тек қана обертондардың амплитудасынан (интенсивтілігінен) тəуелді жəне олардың тербеліс фазасынан тəуелсіз. Дыбыс спектрі күрделі болған сайын, оларда обертондар көп болған сайын жəне олардың амплитудасы негізгі тонның амплитудасына жақын болған сайын, дыбыстың тембрі саздық тұрғыдан бай жəне əдемірек. Дыбыс толқындары кеңістікте таралып, энергия тасымалдайды. Дыбыс диапазоны үшін толқынның интенсивтілігі дыбыстың күші деп аталады жəне I əрпімен белгіленеді. Адамның құлағы, күші белгілі шекарада орналасқан дыбыстарды қабылдайды. Қабылданатын дыбыстардың ең аз мəні есептелу баспалдағы (порогы) деп аталады жəне ол ν дыбыстардың жиілігінен тəуелді. Адамның құлағы жиілігі 1000 Герцтен 4000 Герцке дейінгі дыбыстарға көбірек сезімтал. Жиілігі 3000 Герц жиілік үшін естілу баспалдағы шамамен 10-2 Вт/м2 тең болады. Сонда 2 2 0 / 10 мВт I − = мəні дыбыс күшінің санақ деңгейі ретінде қабылданады. Қабылданатын дыбыстардың ең үлкен мəні I ауыр сезіну баспалдағы деп аталады. Ауыр сезіну баспалдығынан күші артық дыбыс қысым жəне құлақтың ауырсынуы ретінде қабылданады. Бұдан құлақтың қабылдайтын дыбыстары күші бойынша 1014 есе ажыратылады. Дыбыстардың күштерін салыстыру үшін сызықтық емес, логарифмдік шкаламен пайдаланады. Ол үшін L дыбыстың қаттылық деңгейін енгізеді: жүктеу/скачать 0,66 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|