Уравнение механической волны. Поток энергии и интенсивность волны. Вектор Умова.

Волновой поток связан с распространением энергии. Энергия, переносимая упругой волной, складывается из потенциальной энергии деформации и кинетической энергии колеблющихся частиц. Количественной характеристикой перенесённой энергии является поток энергии. Поток энергии волн равен отношению энергии, переносимой волнами через некоторую поверхность, к времени, в течение которого эта энергия перенесена:

 (Вт)

Это и есть поток энергии волн:

Ф = ω_рSυ

где ω_р - средняя объемная плотность энергии колебательного движения – это среднее значение энергии колебательного движения частиц, участвующих в волновом процессе и расположенных в 1м3.

Поток энергии волн, отнесенный к площади, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волн называется плотностью потока энергии волн или интенсивностью волны.

Он показывает направление распространения волн и равен потоку энергии волн, проходящему через единичную площадь перпендикулярно этому направлению

11. Акустика. Инфразвук, звук, ультразвук. Физические характеристики звука. Объективные и субъективные. Физиологические характеристики звука и их связь с физическими характеристиками звука.

* Акустика - область физики, исследующая упругие колебания и волны от самых низких частот до предельно высоких (10¹²-10¹³ Гц).

Звук - продольная механическая волна с частотой от 20 до 20 000 Гц, распространяющаяся в среде. Источниками звука являются тела, колеблющиеся в среде с определенной частотой.

Кроме собственно слышимого звука выделяют диапазоны инфразвука (диапазон частот < 20 Гц) и ультразвука (частота > 20 000 Гц)

Инфразвук – это механические волны с частотами менее 16 Гц.

Инфразвук обладает большой проникающей способностью и распространяется на большие расстояния.

Воздействие инфразвуком на организм вызывает комплекс нежелательных ощущений:

головокружение,

 затруднение дыхания,

боли в животе,

чувство страха и др.

В основе такого воздействия предполагаются резонансные эффекты: частоты собственных колебаний тела человека (его отдельных частей и органов) совпадают с частотным диапазоном инфразвука.

Первичные механизмы воздействия инфразвука на биологические объекты изучены недостаточно

Длина волны λ [м] – это наименьшее расстояние между двумя частицами среды, колеблющимися в одинаковых фазах, или расстояние, на которое распространяется волна за время одного периода.

* Амплитуда - максимальное отклонение частиц от положения равновесия

Период Т [c] - время, за которое совершается одно полное колебание

Громкость - величина звукового давления, зависит от амплитуды волны. За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона). Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости. При уровнях звука свыше 160 децибел — возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких

Высота тона - зависит от частоты. Чем больше частота, тем выше тон. У разных животных различные диапазоны воспринимаемых частот

* Тембр - соотношение основного тона и обертонов, возникающих в надгортаннных полостях

Долгота (длительность) - общее время звучания звука