Дайте определение гармонической волны и входящих в ее представление величин.

Основными характеристиками гармонической Волны являются длина Волны λ — расстояние между двумя максимумами или минимумами возмущения (например, между соседними гребнями или впадинами на поверхности воды) и период Волны Т — время, за которое частица среды совершает одно полное колебание. Таким образом, бесконечная Волны обладает строгой периодичностью в пространстве (что обнаруживается в случае, например, упругих Волны, хотя бы на моментальной фотографии Волны) и периодичностью во времени (что обнаруживается, если следить за движением во времени определённой частицы среды). Между длиной Волны λ и периодом Т имеется простое соотношение. Чтобы получить его, фиксируют внимание на частице, которая в данный момент времени находится на гребне Волны После ухода от неё гребня она окажется во впадине, но через некоторое время, равное λ/ с, где с — скорость распространения Волны, к ней подойдёт новый гребень, который в начальный момент времени был на расстоянии λ от неё, и частица окажется снова на гребне, как вначале. Этот процесс будет регулярно повторяться через промежутки времени, равные λ/ с. Время λ / с совпадает с периодом колебания частицы Т, т. е. λ/ с = Т. Это соотношение справедливо для гармонической Волны любой природы.

Вместо периода Т часто пользуются частотой v, равной числу периодов в единицу времени: v = 1/ Т. Между v и λ имеет место соотношение: λv = с. (В технике обычно вместо v применяют обозначение f.) В теории Волны пользуются также понятием волнового вектора, по абсолютной величине равного k = 2π/λ = 2π v / c, т. е. равного числу Волны на отрезке 2π и ориентированного в направлении распространения Волны

ГармоническаяВолныАмплитуда и фаза. В гармонической Волны изменения колеблющейся величины W во времени происходит по закону синуса (или косинуса) и описывается в каждой точке формулой: W = A sin2π t/T (см. Колебания). Величина W в положении равновесия принята равной нулю. А — амплитуда Волны, т. е. значение, которое эта величина принимает при наибольших отклонениях от положения равновесия. В любой другой точке, расположенной на расстоянии r от первой в направлении распространения Волны, колебания происходят по такому же закону, но с запозданием на время t ₁ = r/c, что можно записать в виде:

W = A sin (2π/ T) (t - t ₁) = A sin (2π/ T) (t - r/c).

Выражение (j = (2p/ T) (t- r/c) называется фазой Волны Разность фаз в двух точках r ₁ и r ₂ равна:

j₂ - j₁ = (2p/ Tc) (r ₂ - r ₁) = (2p/l) (r ₂ - r ₁).

В точках, отстоящих друг от друга на целое число Волны, разность фаз составляет целое число 2p, т. е. колебания в этих точках протекают синхронно — в фазе. Наоборот, в точках, отстоящих друг от друга на нечётное число полуволн, т. е. для которых r ₂ - r ₁ = (2 N - 1)l/2, где N = 1, 2..., разность фаз равна нечётному числу p, т. е. j₂ - j₁ = (2N - 1)p. Колебания в таких точках происходят в противофазе: в то время, как отклонение в одной равно А, в другой оно обратно по знаку, т. е. равно — А и наоборот.

Распространение Волны всегда связано с переносом энергии, который можно количественно характеризовать вектором потока энергии 1. Этот вектор для упругих Волны называется вектором Умова (по имени русского учёного А. А. Умова, введшего это понятие), для электромагнитных — вектором Пойнтинга. Направление вектора Умова совпадает с направлением переноса энергии, а абсолютная величина равна энергии, переносимой Волны за единицу времени через площадку 1 см ², расположенную перпендикулярно вектору I. При малых отклонениях от положения равновесия I = КА, где К — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы Волны и свойств среды, в которой Волны распространяется.

10 Что такое среднеквадратичное значение звукового давления и какова его связь с амплитудой гармонической волны?

3.1. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые по формуле:

p

L = 20 lg --,

p0

где p - среднеквадратичное значение звукового давления, Па;

p0 - исходное значение звукового давления в воздухе p0 = 2 x

-5

10 Па.

3.1.1. Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах при ориентировочной оценке принимать уровень звука в дБ (А), измеренных на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81, определяемый по формуле:

pA

LA = 20 lg --,

p0

где pA - эффективное значение звукового давления с учетом коррекции "А" шумомера, Па.

3.2. Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный параметр - эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБ (А), определяемый в соответствии с утвержденными Минздравом СССР "Методическими указаниями по проведению измерений и гигиенической оценки шумов на рабочих местах" N 1844-78.

3.2.1. Допускается в качестве характеристики непостоянного шума на рабочих местах использовать дозу шума или относительную дозу шума в соответствии с утвержденными Минздравом СССР "Методическими рекомендациями по дозной оценке производственных шумов" N 2908-82.

3.3. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для рабочих мест в производственных помещениях и на территории предприятий представлены в табл. 1.

3.3.1. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать:

- для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума по табл. 1;

- для тонального и импульсного шума - на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 1;

- для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, - на 5 дБ меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или определенных расчетом), если последние не превышают значений табл. 1 (поправка для тонального и импульсного шума при этом не учитывается), в противном случае - на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 1;

- для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ (А);

- для импульсного шума максимальный уровень звука не должен превышать 125 дБ (А1).

Дата добавления: 2015-09-05