cwiczenie) (5)

322

drgania osiągają maksymalną amplitudę 2A.

Natomiast w punktach zwanych węzłami drgania nie występują. Ich współrzędne dane są wzorem:

/l

kx = rm czyli x= n —, gdzie n — 0,1, 2,...    (5)

1.3. Prędkość fali akustycznej

Fale rozchodzące się w powietrzu, które docierając do naszego ucha wywołują wrażenie dźwięku mają częstotliwość f z przedziału od 16 do 20 000 Hz.

Prędkość propagacji fali zależy od mechanicznych własności ośrodka. Rozchodząca się w gazie fala dźwiękowa jest falą podłużną polegającą na przemieszczaniu się jego zagęszczeń i rozrzedzeń (rys.5). Ze względu na dużą prędkość rozchodzenia się fali możemy przyjąć, że mamy do czynienia z procesami adiabatycznymi, a wówczas otrzymujemy wzór na jej prędkość w postaci:

V P

gdzie k — Cp/cy jest stosunkiem ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu do ciepła właściwego przy stałej objętości, p — ciśnieniem, p gęstością gazu. Uwzględniając, że zależność gęstości gazu od temperatury dana jest wyrażeniem¹ :

p(t) = p₀/(l + at),

gdzie p₀ jest gęstością w t= 0°C, a- 1/273,15 °C^_1 współczynnikiem rozszerzalności objętościowej gazu, t temperaturą w skali Celsjusza, otrzymujemy:

_v= IEIo£+ąj)_=Voyfę[—₍₇₎

V Po

1

Dla gazu w temperaturze T (w skali Kelwina), objętości V i pod ciśnieniem p mamy

E. - EY- - Po^o T. - EsYlL (l + at), gdzie po, V₀ to odpowiednio ciśnienie i objętość w 0°C p m m Tq m

(czyli w T₀ = 273,15 K), m - masa gazu, t - temperatura w °C, a= 1/273,15 °Ć .