Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Опыт показывает, что вынужденные колебания камертонов, струн, замкнутых полостей и т. д. будут максимальными при совпадении частот источника звука и собственной частоты камертона, струн, полостей и т. д., т. е. в этом случае наблюдается так называемый акустический резонанс. Это явление широко используется в музыкальных инструментах для усиления звука; так, в частности, ящик, на котором установлен камертон, является резонирующим (резонатором).
При помощи резонаторов можно выделять звуки определенных частот, на которые они резониотют.
Ультразвуки — это звуки с частотой выше 20000 гц, которые не воспринимаются человеческим ухом. Ультразвуки находят широкое применение в самых разнообразных областях человеческой деятельности. Ультразвуки, распространяясь от излучателя, при встргче с преградой отражаются от нее. Регистрируя отраженные звуки й зная время между посылкой и приемом импульса ультразвука, можно определить, где и на каком расстоянии находится отражающий предмет. Описанный принцип, основанный на отражении ультразвука,' лежит в основе приборов для измерения глубин водоемов и определения рельефа их дна, для обнаружения и определения местополо-, жения айсбергов, - косяков рыб, подводных лодок и т. д., для выявления дефектов металлических изделий (ультразвуковая дефектоскопия).
Ультразвуковые дефектоскопы, сконструированные советским ученым С. Я. Соколовым, могут с успехом применяться также и для определения ливейных размеров тел, что особенно важно в тех случаях, когда невозможно использование обычных измерительных приборов (например, при измерении толщины обшивки корабля, стенок котлов и т. д.). »
Ультразвуки находят широкое применение для проделывания фасонных отверстий в твердых н хрупких материалах. С этой целью между обрабатываемой поверхностью я ультразвуковой головкой (инструментом) вводится жидкая суспензия (вода и абразив). П&д влиянием возникающей в суспензии кавитации и колебаний частиц порошка от обрабатываемой поверхности откалываются мелкие частицы. Полученные в процессе сверления отверстия повторяют форму торца инструмента-излучателя. (
Ультразвуки производят биологическое и физиологическое действие. Так, при обработке ими семян некоторых растений (картофеля, гороха и др.) увеличивается всхожесть и урожайность; мойоко дольше не скисает; красные кровяные шарики разрушаются; живые организмы (лягушки, рыбы), подвергнутые воздействию ульт[кзвука, гибнут в течение нескольких минут.
Ультразвуки используются при изготовлении различных эмульсий из нерастворимых жидкостей (например, эмульсии ртути в воде). Ими осаждают пыль н частицы дыма, стерилизуют медикаменты, продукты и т. д. н т. п.
Контрольные вопросы к главе «Колебания и волны. Звук»
1) Какое движение называется колебательным?
2) Какое колебательное движение называется периодическим?
3) Какие колебания называются гармоническими?
0I
4) Дайте определения основных величин, характеризующих гармонические колебания (амплитуда, период, частота).
Б) Какова единица частоты в системе СИ? "
6) Какая существует связь между периодом колебания и частотой?
7) Какой маятник называется математическим?
8) Как изменяется ускорение маятника в зависимости от -угла отклонения?
9) В какой точке скорость качающегося маятника максимальная? Чему равно ускорение в этой точке?
10) В каких точках ускорение качающегося маятника наибольшее и какова скорость в них?
11) От каких величии и как зависит период колебания математического маятника?
12) Как выглядит и как называется график смещения точки от положения равновесия в гармоническом колебании?
13) Какие колебания называются затухающими? незатухающими?
14) На каком свойстве основано применение маятника в часах и каково его назначение?
15) Какие колебания называются вынужденными?
16) В чем состоит явление резонанса? Каково значение его в технике?
17) Что называется волной?
18) Что называется длиной волны?
19) Какая волна называется поперечной и какая— продольной?
20) В каких телах возможны поперечные^ и в каких — продольные волны?
21) Каково соотношение* между длиной волны, скоростью и периодом?
22) Какие волны называются звуковыми?
23) Что называется акустикой?
24) Поперечными или продольными являются звуковые волны в воздухе?
25) Как делятся звуки- по форме и характеру?
26) Как измеряют скорость звука?
27) В какой среде скорость звука наибольшая: в твердой, жидкой или газообразной?
28) Какие явления природы создают ударные волны?
29) Могут лн звуковые волны распространяться в безвоздушном пространстве?
30) Что называется силой звука?
31) От чего зависит высота тока, громкость и тембр звука?
32) Что такое эхо? Почему в комнате ЭХО не слышно?
33) Что называется акустическим резонансом?
Вопросы и задачи к главе «Колебания н волны. Звук»
115. Как изменится период колебания маятника, если с ним опуститься в глубокую шахту? подняться на высокую гору?
116. Как изменится ход часов «ходики», если с ними переехать в направлении севера? экватора?
