Введение в физику звука. Лекция №2: ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ Oleksii Voronkin
ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ
План лекции
2.1. Возникновение волны. Точечный источник волн. Волновой процесс
2.2. Поперечные волны
2.3. Продольные волны
2.4. Поверхностные волны
2.5. Связь между длиной волны, скоростью ее распространения и периодом
2.6. Волновая поверхность и фронт волны
2.7. Уравнение плоской волны (смещение частиц среды в бегущей волне)
2.8. Звуковые волны в воздухе
2.9. Скорость распространения звука
Введение в физику звука. Лекция №2: ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ Oleksii Voronkin
ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ
План лекции
2.1. Возникновение волны. Точечный источник волн. Волновой процесс
2.2. Поперечные волны
2.3. Продольные волны
2.4. Поверхностные волны
2.5. Связь между длиной волны, скоростью ее распространения и периодом
2.6. Волновая поверхность и фронт волны
2.7. Уравнение плоской волны (смещение частиц среды в бегущей волне)
2.8. Звуковые волны в воздухе
2.9. Скорость распространения звука
2. Колебания – это движения или процессы,
которые характеризуются определенной
повторяемостью во времени.
3. Основные характеристики
колебаний
Период колебаний T – интервал времени,
в течение которого происходит одно
полное колебание.
Частота колебаний ν – число полных
колебаний в единицу времени. В системе
СИ выражается в герцах (Гц).
Циклическая (или круговая)
частота ω = 2πν.
14. РЕЗОНАНС
Если частота ν внешней силы совпадет с
частотой свободных колебаний системы,
то амплитуда колебаний резко возрастает.
Это явление называется резонансом.
15. АВТОКОЛЕБАНИЯ
Автоколебания – колебания, поддерживаемые за
счет внутренних источников энергии системы при
отсутствии внешней переменной силы.
Источник энергии Устройство, регулирующее
поступление энергии
Колебательная
система
18. ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
При малых отклонениях от положения равновесия модуль возвращающей силы , а
значит, и модуль ускорения прямо пропорциональны модулю смещения
относительно положения равновесия. В этом случае, как показывают расчеты,
смещение от положения равновесия зависит от времени по закону синуса или
косинуса.
Колебания, происходящие по закону синуса или косинуса, называются
гармоническими .
Например, гармоническими являются колебания, происходящие по закону График
зависимости изображен на рис. 20.4.
Рис. 20.4. График гармонических колебаний.
Гармонические колебания обладают замечательным свойством: частота (или
период) колебаний не зависит от их амплитуды. Это свойство лежит в основе
действия механических часов; им же обусловлены и чистые тона музыкальных
инструментов.
Это удивительное свойство гармонических колебаний было открыто Галилеем, когда
он в возрасте 19 лет следил за колебаниями люстр в соборе во время церковной
службы.