Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 119

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 113 114 115 116 117 118 < 119 > 120 121 122 123 124 125 .. 236 >> Следующая


SA = Iudt = Z0^o cos “ ф)cos ^ dt.

Мгновенная мощность тока в цепи

SA

iV = ^ =Iu= J0B0 cos (Qf - ф) cos Qf.

Среднее за период значение мгновенной мощности называется активной мощностью P тока в электрической цепи:

T

P = dt = I /0$0 COS Ф = ідйд cos ф.

о
§ IV.3.1. ПРОДОЛЬНЫЕ И ПОПЕРЕЧНЫЕ ВОЛНЫ

397

Множитель cos ф называется коэффициентом мощности. Так как 1д = Йд/z, a cos ф = Rfz, то

P--X-

z

При резонансе z — R и активная мощность максимальна:

р - ^ д —

R 2R ’

Глава IV.3 УПРУГИЕ ВОЛНЫ

§ IV.3.1. Продольные и поперечные волны в упругой среде

1°. Тело называется упругим, а его деформации, вызываемые внешними воздействиями, называются упругими деформациями, если они полностью исчезают после прекращения этих воздействий. Согласно закону Гука, упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям, т. е. зависят от них линейно. При достаточно малых деформациях все тела практически можно считать упругими.

Упругие свойства тел зависят от характера теплового движения молекул и сил их взаимодействия. Например, газообразное тело беспрепятственно изменяет свою форму в соответствии с формой занимаемого им сосуда — газ не обладает упругостью формы. В то же время газу присуща объемная упругость, т. е. способность сопротивляться изменению его объема. Это свойство газа обусловлено тепловым движением его молекул и проявляется в изменении давления газа р при изменении его объема V. По закону Гука для объемной деформации изменение dp давления газа при малом изменении dV его объема прямо пропорционально относительной объемной деформации,

w ITdv

dp=-к -у ,

где К — модуль объемной упругости газа. Для идеального газа (П. 1.4.1°) значение К зависит от вида термодинамического
398

ГЛ. IV.3. УПРУГИЕ ВОЛНЫ

процесса сжатия (расширения) газа. При очень медленном изменении объема газа процесс можно считать изотермическим (11.1.3.7°), а при очень быстром — адиабатическим (11.1.3.7°). В первом случае К =р, а во втором К = кр, где к — показатель адиабаты (11.2.5.11°).

2°. Упругость кристаллического твердого тела обусловлена силами взаимного притяжения и отталкивания частиц (ионов, атомов или молекул), образующих это тело и совершающих беспорядочные тепловые колебания около узлов его кристаллической решетки. Силы взаимодействия частиц препятствуют деформациям кристаллической решетки, связанным с изменением как объема тела, так и его формы. Поэтому твердые тела помимо объемной упругости обладают упругостью формы, которая проявляется в их сопротивлении деформации сдвига (VII.1.3.9°).

Упругость жидкостей, также обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия. Однако вследствие того, что средняя продолжительность (т) оседлого существования молекул жидкости (11.6.2.4°) очень мала, жидкости, подобно газам, обладают только объемной упругостью. Они проявляют упругость формы лишь по отношению к переменным деформациям сверхвысокой частоты, период которых меньше или порядка (т).

3°. Упругими, или механическими, волнами называются механические возмущения (деформации), распространяющиеся в упругой среде. Тела, которые, воздействуя на среду, вызывают эти возмущения, называются источниками волн. Например, зрители в театре слышат речь и пение актеров, звучание музыкальных инструментов, благодаря доходящим до них колебаниям давления воздуха, вызываемым этими источниками звука.

Звуковыми, или акустическими, волнами называются упругие волны малой интенсивности, т. е. слабые механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Звуковые волны, воздействуя на органы слуха человека, способны вызывать звуковые ощущения, если частоты V соответствующих им

колебаний лежат в пределах 16 -г 2 • IO4 Гц (слышимые звуки). Упругие волны с частотами v < 16 Гц называются инфразвуком, а с частотами v > 2 • IO4 Гц — ультразвуком (часто упругие волны cv > IO9 Гц называют гиперзвуком).
§ IV.3.1. ПРОДОЛЬНЫЕ И ПОПЕРЕЧНЫЕ ВОЛНЫ

399

4°. Распространение упругих волн в среде не связано с пере-1 _ „ носом вещества . В неограниченной среде оно состоит в вовле-

чении в вынужденные колебания все более и более удаленных от источника волн частей среды. При этом можно отвлечься от дискретного (молекулярного) строения среды, рассматривая ее как сплошную среду, непрерывно распределенную в пространстве и обладающую определенными упругими свойствами. Под частицей такой среды, совершающей вынужденные колебания, понимают малый элемент ее объема, размеры которого, однако, во много раз больше межмолекулярных расстояний, так что в нем содержится очень большое число молекул. Практически частицы среды можно считать точечными, так как даже в газе межмолекулярные расстояния крайне малы (порядка IO-8 м при нормальных условиях).

5°. Упругая волна называется продольной, если частицы среды колеблются в направлении распространения волны. Продольные волны связаны с объемной деформацией упругой среды и потому могут распространяться в любой среде — твердой, жидкой и газообразной. Примером являются звуковые волны в воздухе.
Предыдущая << 1 .. 113 114 115 116 117 118 < 119 > 120 121 122 123 124 125 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed