Реферат: Ультразвук. Энергия упругих колебаний - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Ультразвук. Энергия упругих колебаний

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1109 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра электронной техники и техн о логии РЕФЕРАТ на тему: « Ультразвук. Энергия упругих колебаний » Минск, 2008 1 . Ультразвук. Общие сведения Ультразвук (УЗ) представляет собой упругие колебания и волны в диап а зоне от 10 4 до 10 9 Гц. Распространение мощного УЗ в физической среде (газе, жи д кости или твердом теле) вызывает ряд специфических эффектов, которые широко и с пользуют в различных областях науки и техники. Уравнение, которое связывает изменения параметров колебательного движения во времени с его изменением в пространстве, называют волновым уравн е нием. , (1) где о– смещение упругих колебаний; t – время; x – продольная координата. Решением уравнения является функция (2) где о m – максимальное смещение частицы от положения равнов е сия (амплитуда колебаний); щ=2 рf – циклическая частота; k =2 р / л – волновое число; л= C / f – длина волны. Величина ц= kx – называется фазой волны (волнового процесса). Геометрическое место точек равной фазы в бегущей волне называют фронтом волны . Скорость распространения фронта волны называется фазовой ск о ростью. (3) В зависимости от формы фронта волны подразделяют на плоские, ц и линдрические и сферические. В плоской бегущей волне амплитуда не меняе т ся при распространении. В цилиндрической и сферической волне место изм е нения амплитуды по линии распространения. В цилиндрической волне амплитуда умен ь шается пропорционально ~ R 1/2 и в сферической ~ R -1 . Величина (4) называется колебательной скоростью . Величина (5) характеризует упругую деформацию среды в направлении x . Тогда из теории упругости можно ввести понятия давления и напряжения (6) Для плоской бегущей волны (гармонической) давление и колебательная скорость синфазны, но опережают смещение на 90 є. Скорость распространения огибающей волны (с переменной ампл и тудой и фазой) называется групповой скоростью , (7) при k=const и л =const U=C=C З . Рисунок 1-Изменение одиночного импульса при распространении в среде. Отношение давления к колебательной скорости называют удельным (волновым) акустическим сопротивлением. (8) где с – плотность среды; С – скорость звука в этой среде. Волновое сопротивление представляет собой активное сопротивление, на котором рассеиваются удельная акустическая мощность, т.е. энергия, уносимая волной за 1 с, через 1 м. В безграничных газовых и жидких средах возможно существование только продольных волн. В отличии от жидкостей и газов, к о торые обладают только упругостью объема, твердые тела имеют упругость объема и формы. Напряженное состояние твердого тела описывается тензором напряжений, который содержит нормальные и касательные (сдвиговые) соста в ляющие напряжений. Наличие сдвиговых напряжений, обуславливает распространение в тве р дых телах, кроме продольных, также сдвиговых волн. Рисунок 2 – Образование продольных (а) и сдвиговых (б) волн в тве р дых телах. При нормальном падении бегущей волны на плоскую поверхность возн и кает интерференционная картина, так называется стоячая волна . Стоячая во л на есть суперпозиция двух бегущих волн: (9) Стоячая волна характеризуется наличием плоскостей узлов и пучностей волны, фиксированных в пространстве параллельно отраженной границе. При этом максимальная амплитуда соответствует амплитуде деформации и наоб о рот. Узлы (нулевые значения) деформации совпадают с пучностями (макс и мальными значениями) смещения. Образования стоячих волн возможно на л ю бой частоте f , при этом только смещаются пучности и узлы в пространстве. Рисунок 3 – Образование стоячих волн. Величина, характеризующая долю отраженной волны по скорости называется коэффициентом стоячей волны. ( 10) где F отр – сила отраженной волны; Р пад – сила падающей волны; Z 1 , Z 2 – волновые сопротивления 1– ой и 2 – ой сред. Коэффициент бегущей волны – характеризует соотношение между бегущей и стоячей (отраженной волной) (11) 2 . Энергия упругих колебаний При распространении плоской продольной волны элемент массы среды Д m 0 = с 0 Д V совершает движение вдоль направления распространения волны. При этом его кинематическая энергия Рисунок 4 - К выводу энергии упругих колебаний. , (12) где о – смещение от положения равновесия. На единичный объем приходится кинетическая энергия (13) Потенциальная энергия волнового процесса численно равна работе, с о вершаемой упругими силами, действующими на выделенный объем (14) Используя для случая твердого тела выражение для силы F и смещения о через деформацию е, приведем уравнение к виду: . (15) Отсюда плотность потенциальной энергии , (16) а общая плотность энергии бегущей волны (17) Таким образом, плотность энергии в бегущей волне в каждый момент времени равна нулю в местах с наибольшим смещением и максимальна в места, на и большей по модулю деформации. По закону сохранения энергии изменения энергии в объеме во времени равно энергии, перешедшей через поверхность, которую можно выразить через работу сил. В этом случае величина Ф = Sуv является потоком энергии, пр о шедшем через площадки S . Ее удельное значение I = -у v = с v , называют плотностью потока энергии, или интенсивностью волны (вектор Умова). Для гармонической бегущей волны (18) Из последнего соотношения следует, что плотность потока энергии равна нулю при наибольшем смещении и максимальна при наибольших значениях скорости и деформации, причем достигаем максимума дважды за период. Направл е ние потока энергии всегда совпадает с направлением распространения волны. Таким образом, в линейном приближении для волнового процесса хара к терным является перенос энергии в отсутствии переноса массы. Энергия, пер е даваемая за большое число периодов , может быть определена из среднего зн а чения (19) Последнее выражение приводится к виду , (20) В отличие от бегущей волны в стоячей волне переноса энергии нет. Это обусловлено тем, что в любой момент времени в узлах деформаций и скоростей поток энергии равен нулю. Таким образом, каждый участок длиной в четверть длины волны л/4, заключенным между двумя ближайшими узлами, не обмен и вается энергией с соседними участками. Его энергия постоянна. В каждом т а ком участие дважды за период происходит превращение кинетической энергии, соср е доточенный в основном в местах пучности скоростей в потенциальную, сосред о точенную в пучности деформаций. Следовательно, при скорости равной нулю, энергия целиком потенциальная, а при деформации равной нулю, эне р гия целиком кинетическая. Энергия о на участке 0
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Салат «Оливье» очень многих знает в лицо.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Ультразвук. Энергия упругих колебаний", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru