Уравнение волны. Звуковые волны. Стоячие волны.

Уравнение волны- выражение, кот.даёт смещение колкбл.точки как функцию её координат(x,y,z) и врем.t. . Эта функция должна быть периодич.как относительно времени, так и координат. Пусть колеб.точеклеж.в плоскости х=0, имеет вид (f₀=0).

Звуковыми волнами, или просто звуком, принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектромчастот Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Волны с частотой < 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой > 20 кГц – ультразвуком. Могут распространяться в любой среде. Волны звукового диапазона могут распространяться в газе, в жидкости (продольные волны) и в твердом теле (продольные и поперечные волны). Для гармонической звуковой волны длина волны λ определяется соотношением λ = νT,где ν - скорость звуковых волн в среде, а Т - период волны. Скорость ν зависит от свойств среды: она тем больше, чем больше упругость среды и чем меньше её плотность. Значение ν достигает для упругих твердых тел 5000 м/с, а для газов - сотен метров в секунду, в частности для воздуха ν = 330 м/с. Следовательно, длины звуковых волн в воздухе лежат в пределах от 16 м до 2 см и соответствуют диапазону звуковых частот от 20 Гц до 15 кГц.

Стоя́чая волна́ — колебания в распределённых колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды.В отличие от бегущих волн, стоячие волны не переносят энергии, а точки колеблющейся системы (тела, среды) находятся в одинаковой фазе колебания, но с разными амплитудами. Образующиеся пучности и узлы разделены расстоянием, равным 1/2 длине волны.

10.Давление идеального газа(ИГ) с точки зрения молекулярно-кинетической теории

В молекулярно-кинетич теории элементарным объектом явл молекула -мельчайшая частица в-ва, определяющая его физ-химсв-ва.Проведем рассмотрение св-в ИГ с использованием молекулярно-кинетичтеории.С точки зрения этой теории ИГ называется газ,молекулы кот являются матточками,т.е. расстояния между молекулами намного превосходят их размеры,а единственный вид их взаимодействий между собой-упругие мехстолкновения.При этом считается,что молекулы ИГ гораздо чаще сталкиваются между собой,чем со стенками сосуда.Давление,создаваемоеИГ,не зависит от физ-химсв-в молекул,образующихгаз.Считая газы находящимися в равновесном состоянии,концентрация молекул в смеси мб представлена как суммаконцентраций молекул всех газов,входящих в смесь.В равновесном состоянии на характер взаимодействия одного газа из смеси со стенками сосуда не оказывает влияние присутствие др газов.До сих пор мы рассматривали модель ИГ,молекулы кот считались матточками,т.е. одноатомный газ.Для таких молекул число их степеней свободы, в соответствии с классической механикой, равняется кол-ву координат, необходимому для задания их положения в пространстве.Очевидно,что число координат в трехмерном пространстве,а следовательно и число степеней свободы одноатомного газа,равнотрем.Однако молекула газа не обязательно должна состоять из одного атома,кот считается мат точкой.Газ может быть двухатомным,трёхатомным и т. д.Для молекул таких газов характерно наличие внутр структуры и доп степеней свободы.Если атомы в молекуле жестко связаны между собой,вкач-ведоп степеней свободы выступают вращат степени, характеризующие угловое положение молекулы в пространстве.В этом случае 2ухатомные молекулы имеют доп две вращательные степени свободы,т.к. учет вращения вокруг оси,соединяющейатомы,считающиеся материальными точками,не имеет смысла.Следовательно,для такой молекулы общее число её степеней свободы равно 5.Для молекул, состоящих из трех и > жестко связанных атомов,числодоп вращательных степеней свободы равно 3ем,а суммарное число степеней свободы-6и.Если атомы в молекуле связаны не жесткой,а упругой связью,то кроме вращательных,появляются еще и колебательные степени свободы,наличие кот необходимо учитывать при описании св-в многоатомного газа, состоящего из таких молекул. Давление газа равно 2/3 кинетичэнергии поступательного движения молекул, заключенных в единице V.