Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Вычислите значение скорости звука в воздухе.

Читайте также:
  1. I тон сердца. Механизм образовани, диагностическое значение.
  2. II. НАЗНАЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ
  3. III тон сердца. Понятие о ритме галопа. Диагностическое значение.
  4. IV. Термодатчики, их устройство и назначение.
  5. Архитектура и структура современных ЭВМ. Основные устройства и их назначение.
  6. Б) Переходные процессы в системе ИТ-Д, замкнутой по скорости
  7. Биологическое значение боли. Современные представления о механизмах болевой чувствительности.

Скорость звука в воздухе определяется формулой Лапласа:


где р — давление; ρ — плотность воздуха; cν теплоемкость воздуха при постоянном давлении; cp теплоемкость воздуха при постоянном объеме. Используя уравнение состояния газа, можно получить ряд зависимостей скорости звука от метеорологических параметров.

Скорость звука в сухом воздухе определяется по формуле с0 = 20,1 √Т м/с, а во влажном воздухе с0 = 20,1 √ТВ м/с, где ТВ = так называемая акустическая виртуальная температура, которая определяется по формуле ТВ = Т (1+ 0,275 е/р).

При изменении температуры воздуха на 1° скорость звука изменяется на 0,61 м/с. Скорость звука зависит от величины отношения е/р (отношение влажности к давлению), но эта зависимость мала, и, например, при упругости водяного пара менее 7мм пренебрежение ею дает ошибку в скорости звука, не превышающую 0,5 м/сек.

При нормальном давлении и Т = 273° (0 °С) скорость звука в сухом воздухе равна 331 м/сек. Во влажном воздухе скорость звука может быть определена по формуле с = 331 + 0,6t + 0,07е.

В диапазоне температур (t) от —20° до +30° эта формула дает ошибку в скорости звука не более ± 0,5 м/сек. Из приведенных формул видно, что скорость звука повышается с повышением температуры и влажности воздуха.

С высотой температура, упругость водяного пара и давление воздуха изменяются, следовательно, и скорость звука тоже. Рассмотрим изменение скорости звука с изменением температуры воздуха. Полагая, что изменение температуры с высотой происходит по линейному закону, т. е. T = T0 – γh, получим выражение для скорости звука в сухом воздухе

где T0 — температура воздуха у земной поверхности; γ — вертикальный градиент температуры.

Из этой формулы следует, что в обычных атмосферных условиях скорость звука с высотой уменьшается.

Наличие ветра в атмосфере вызывает дрейф звуковой волны, что создает впечатление смещения источника звука. Скорость звука в этом случае (c1) определится выражением c1 = c + U cos ω, где U— скорость ветра; ω — угол между направлением ветра в точке наблюдения и наблюдаемым направлением прихода звука.

Следовательно, наибольшая скорость звука отмечается в направлении ветра, а наименьшая — в противоположном направлении.

 


Дата добавления: 2015-09-05; просмотров: 257 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Назовите основное свойство упругой волны. | Перечислите виды шумов в зависимости от среды распространения. | ЛИНЕЙНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ | Дайте определение гармонической волны и входящих в ее представление величин. | Дайте определение частоты и угловой частоты. | Запишите выражения для коэффициентов ряда Фурье. | Приведите комплексную запись давления звуковой волны. | Отражение волн на границе двух сред при нормальном падении | Отражение от абсолютно твердой плоской поверхности при наклонном падении звука. | Полное внутреннее отражение звука на плоской границе двух сред. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Приведите выражение для определения скорости звука.| Определите понятия акустического импеданса.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)