Волна, иль не волна - вот в чем вопрос.

12d3 · Сообщение **12d3** » 06 окт 2015, 16:24

Анж писал(а):Source of the post Если я перестану тыкать, то исчезнут всякие колебания.

Гитара есть дома? Ущипните струну и понаблюдайте - она продолжает колебаться некоторое время. Так? А если бы не было потерь энергии на трение, на звук и прочее, колебалось бы бесконечно долго(идеальная ситуация, конечно).

Анж писал(а):Source of the post Собственно говоря, если я буду тыкать с одной и той же силой, то амплитуда колебаний будет постоянной.

Тоже неправильно. Качельки детские вспоминайте. Качаясь на них, вы периодически прикладываете примерно одинаковое усилие, и амплитуда колебаний качелей постепенно увеличивается и увеличивается. Напоминаю, мы сейчас рассматриваем ситуацию, когда воздуха нет, то есть нет путей диссипации энергии. В случае, когда есть потери энергии, ваши утверждения зачастую будут верны.

Анж · Сообщение **Анж** » 06 окт 2015, 16:45

12d3 писал(а):Source of the post Ущипните струну и понаблюдайте - она продолжает колебаться некоторое время. Так? А если бы не было потерь энергии на трение, на звук и прочее, колебалось бы бесконечно долго(идеальная ситуация, конечно).

А если что-нибудь неупругое ущипнуть? Фиг оно вам будет больше одного раза колебаться. А если ее в вакууме ущипнуть? Нам-то какое дело до упругости штуковины, которая у нас должна создать звук.

12d3 писал(а):Source of the post Качельки детские вспоминайте. Качаясь на них, вы периодически прикладываете примерно одинаковое усилие, и амплитуда колебаний качелей постепенно увеличивается и увеличивается.

Ну, если, конечно, "зона сжатого воздуха" немножко на месте постоит, то наверное, к ней чего-нибудь и добавиться.Только она на месте стоять не будет, чтоб к ней чего-нибудь добавить ее еще догнать надо будет.

Анж · Сообщение **Анж** » 07 окт 2015, 06:44

Ну, давайте тогда с расчетом попробуем?
Интересует нас всего -навсего одно колебание. Можете считать , что оно одно свершилось, долетело почти до приемника, а перед носом следующего мы звуконепроницаемую дверь закрыли.
Пусть у нас есть некая мембрана, массой 0.003кг, мы ее "колебаем" с частотой 16000Гц, при этом она смещается на 0.002м.
Затраты энергии на раскачку ближайшего слоя воздуха можно в расчет не принимать, ибо она как была в этом воздухе, так и останется, считайте, что эта энергия обеспечивает сам процесс переноса. А вот чего этот воздух должен перенести.
Одно колебание у нас свершилось за время $t_{1p}=\frac{t}{V}=\frac{1}{16000}=5.25*10^{-5}$ с. Значит скорость движения мембраны $v=\frac{r}{t_{1p}}=\frac{0.002}{6.25*10^{-5}}=32$ м/с, а ускорение происходящее при этом $g=\frac{v}{t_{1p}}=\frac{32}{6.25*10^{-5}}=512000$ м/с2.
Сила - $$F=mg=0.003*512000=1536$$

Н. И вся работа $$A=mgr=Fr=0.003*512000*0.002=3.072$$

Дж.
Допустим, она не затратилась на это перемещение, а передалась:
То есть, приемник массой чуть больше, принял 3.072 Дж. Проделывая обратный расчет, мы узнаем, что мембрана такого источника сдвинется на меньшее расстояние, что естественно, ибо он больше упираться будет,и с меньшей скоростью. Но неестественно откуда-то возьмется больше силы 1773Н. Нет, по формулам оно понятно: $$F=mg$$

, что чем больше масса, тем больше силы придется приложить чтобы ее сдвинуть, но это - придется. А в данном случае, у нас есть только то, что есть.
Мы не можем принести к мембране энергию, сказать -ахалай, махалай, и она подвинется. Мы должны для этого действия приложить к ней силу. И не ту, которая нужна для сдвигания такого объекта на такое расстояние, а ту которой располагаем. Эта сила будет сказываться на давлении $p=\frac{F}{S}$ , где S-площадь. Пусть площади у приемника и источника будут равны, отличаться будут только массой. И при бОльшей силе у нас образуется бОльшее давление. Вопрос - откуда оно возьмется? (а на горизонте маячит еще один приемник, аналогичный источнику, и там лишнее давление не возникает )

Анж · Сообщение **Анж** » 07 окт 2015, 07:22

Ой, тут у товарищей еще интереснее получается: "Совершенно независимо от этих типов кинетическая энергия акустических волн (по-прежнему отнесенная к единице поверхности фронта волны) выражается так, как выражается кинетическая энергия всякой массы, движущейся с данной скоростью."
Поскольку звук распространяется сферическим волновым фронтом, то в каждую следующую ед времени этот фронт увеличивается. То есть этих "единиц поверхности фронта волны" становится больше. Ну, массу воздуха, которую нам удалось "завести" с одного колебания, мы положим не знаем, но понятно, что она увеличивается вместе с увеличением фронта. И при той же скорости энергия все время растет.

dust1939 · Сообщение **dust1939** » 07 окт 2015, 14:06

Амплитуда падает

Анж · Сообщение **Анж** » 07 окт 2015, 16:12

dust1939 писал(а):Source of the post Амплитуда падает

Ну, у товарищей - ничо не падает. Я так понимаю, там вообще неважно какую энергию затратили (придали и в том же духе), там важно какую массу затронули, далее пересчет на скорость. Может быть и так, только убывание с расстоянием нужно добавлять. Есть мнение, что в таком периодическом процессе в газах энерги+, энергия-, а в результате =0.
А главное, все понимают, что амплитуда падает. Так уже и перестройтесь на то, что волна это не передача , а рассеяние. Ну, а пока совсем не рассеялось, на некоторых расстояниях кому-то че-то может и донестись. В общем, побочный эффект.
Кстати, не забываем, что звук, это интерпритация этого самого локального перепада давления нашими мозгами.

grigoriy · Сообщение **grigoriy** » 07 окт 2015, 17:26

Анж писал(а):Source of the post Есть мнение

Правильно так: есть мнение.

Andrew58 · Сообщение **Andrew58** » 08 окт 2015, 05:18

Анж писал(а):Source of the post Затраты энергии на раскачку ближайшего слоя воздуха можно в расчет не принимать, ибо она как была в этом воздухе, так и останется, считайте, что эта энергия обеспечивает сам процесс переноса.
Допустим, она не затратилась на это перемещение, а передалась:

... святым духом, не затронувшим покоя воздуха.
В воздух уйдет и пойдет в нём распространяться совсем не энергия колебания излучателя. Пренебрегаете "затратами энергии на раскачку ближайшего слоя воздуха" - значит, пренебрегаете звуком вообще, и в тексте после этого утверждения не должно быть ни звука о звуке.

Анж · Сообщение **Анж** » 08 окт 2015, 06:21

Andrew58 писал(а):Source of the post В воздух уйдет и пойдет в нём распространяться совсем не энергия колебания излучателя. Пренебрегаете "затратами энергии на раскачку ближайшего слоя воздуха" - значит, пренебрегаете звуком вообще

Вы думаете, что если я учту энергию и на сжатие воздуха, например, вместо 3.072Дж, у меня получится 4.072Дж, сильно изменится расстановка сил? Все равно, сила F на приемнике окажется больше чем была. А если выкину энергию затраченную на колебание источника, то приемник рискует вообще не отреагировать ("подвинуть" воздух гораздо легче, чем мембрану). Но он, конечно, отреагирует потому, что отреагирует на силу.
А сила зависит от массы и ускорения, а вовсе не от энергии.

Анж · Сообщение **Анж** » 08 окт 2015, 07:12

А сказать Вам куда раскачает мембрану приемника с такой же массой как у источника, если на него прилетит больше энергии чем пошло на раскачку аналогичного?
Поэтому энергией на раскачку воздуха можно пренебречь, ибо он раскачиваться будет не только у мембраны источника, но и потом, после мембраны приемника. Иначе ж она не сместится.

yourdomain.com