background image

 

Drgania i fale 13 

Pr$dko%' fal akustycznych gazach 
 

W tym przypadku deformacja o%rodka polega na zmianie obj$to%ci. Mo#na 

przyj!', #e przemiany towarzysz!ce propagacji fali akustycznej w gazie s! 

przemianami adiabatycznymi opisanymi równaniem Poissona 

 

const.

pV

κ

=

 

 

Po zró#niczkowaniu mamy 

 

&

0

pV

dV

V dp

κ

κ

κ

+

=

 

 

⇒  

dp

dV

p

V

κ

= −

 

 

Ca"kuj!c obustronnie to ostatnie równanie w granicach odpowiednio od   

do  p

p

+ ∆  i od  do V

V

+ ∆  otrzymujemy 

 

 

ln &

ln &

p

V

p

V

κ

+

= −

+

 

 

Bior!c pod uwag$, #e w przypadku najg"o%niejszych d(wi$ków amplituda 

drga) nie przewy#sza & mm Hg przy ci%nieniu atmosferycznym rz$du 

3

&0

 

mm Hg i, #e zwi!zane z tym wzgl$dne zmiany obj$to%ci s! równie# bardzo 

niewielkie, mo#emy napisa' 

 

 

V

p

p

V

κ

∆ = −

,   lub 

&

V

p

V

p

κ

= −

∆  

Porównuj!c to równanie z prawem Hooke'a 

&

l

F

l

E A

=

 stwierdzamy, #e 

iloczyn  p

κ

 odpowiada modu"owi Younga. Tak wi$c pr$dko%' propagacji 

fal akustycznych w gazach okre%la wzór 

 

 

f

p

κ

υ

ρ

=