49674

Procesy falowe w ośrodkach sprężystych

W fizyce falami nazywa się w przestrzeni zaburzeme strumienia materii jak również pola.

Mechaniczne zaburzenia rozchodzące się w ośrodku sprężystym nazywa się polami sprężystymi. Fale dzielimy na sprężyste i prostopadle.

Falę sprężystą nazywa się podłużną jeżeli drgania cząsteczek są równolegle do kierunku rozchodzenia się fali.

Jeżeli cząstki drgają w płaszczyznach prostopadłych w kierunku fali to taka fala nazywa się poprzeczną. Istotna różnica miedzy falami sprężystymi w ośrodku z innym dowolnym mchem cząsteczek polega na tym, że rozchodzenie się fal nie jest związane z przenoszeniem masy. PRĘDKOŚĆ Niech będzie dany cylinder zamknięty z jednej strony nieruchomą ścianką a z drugiej strony ruchomym tłokiem. Niech w tym cylindrze znajduje się płyn.

Prędkość V rozchodzenia się fal sprężystych w jednorodnym płynie można wyznaczyć w następujący sposób: Po czasie At zaburzenie przeniesie się na Al=V*At, Am=V_objcłałC*5; V_obj=Al*s ; Am=Als5 ; Am=VAts8 ; AmV, - zmiana pędu ; AmV|=FAt ;;    F= AmV,/At=V*, *At*s5Vi ;

F=VobjV|s8 ; 8=Ke ; f7s=-K AV/V ; AV=V,Ats ; V=Als ; Vo6,=VAts ; Ap=-K(-V,Ats)/VAts ; Ap=KV,/V ; Ap=F/s=V,V8 ; KV,/V=V,V5 ; K/8=V^: ; V=pierw(K/5) - prędkość rozchodzenia się zaburzenia, zależy od modułu ściśliwości ośrodka i od gęstości. Dla danego materiału można przyjąć że V=const.

Prędkość ta jest wyprowadzona dla ośrodka rueograniczonego (ruerna odbić). Dla ośrodka ciała stałego fala podłużna Vpodi=pierw[(K+4/3G)/8] S-modul sprężystości poprzecznej ośrodka. V=pierw(E/5) E-moduł Joiuiga. Fala poprzeczna w ośrodku nieograniczonym Ypo^ierwCG/S). Własności sprężyste i gęstość 8 ciał stałych i cieczy zależą od składu chemicznego i ulegają niewielkim zmianom w zależności od ciśnienia i temperatury. Dla danego materiału: Dla dużej częstotliwości (proces adiabatyczny) V_a=pierw(HRT/p). Dla małych częstotliwości (proces izotenniczny) Vr=pierw(RT/p)