Вопрос 4. Объективные (физические) характеристики звука. Тоном называется звук, являющийся периодическим про­цессом. Если этот процесс гармонический,то тон называется простым или чистым.

Ангармоническомуколебанию соответствует сложный тон. Простой тон издает, на­пример, камертон, сложный тон создается музыкальными инст­рументами, аппаратом речи (гласные звуки) и т. п. Сложный тон может быть разложен на простые. Наименьшая частота v₀ такого разложения соответствует основному тону, остальные гармоники (обертоны) имеют частоты, равные 2v₀, 3v₀и т. д. Набор частот с указанием их относительной интенсивнос­ти (или амплитуды А) называется акустическим спектром. Шумом называют звук, отличающийся сложной неповто­ряющейся временной зависимостью. К шуму относятся звуки от вибрации машин, аплодисменты, шум пламени горелки, шорох, скрип, согласные звуки речи и т. п. Звуковой удар— это кратковременное звуковое воздейст­вие-. хлопок, взрыв и т. п.

На практике для оценки звука удобнее использовать не интен­сивность, а звуковое давление,дополнительно возникающее при прохождении звуковых волн в жидкой или газообразной среде. Для плоской волны интенсивность связана со звуковым давлени­ем рзависимостью

1 = р²/(2рс)¹, где р — плотность среды, с— скорость звука.

5)Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16-20кГц; колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до миллиарда Гц. Звуковые колебания с более высокой частотой называют гиперзвуком. В жидкостях и твердых телах звуковые колебания могут достигать 1000 ГГц

Диагностическое применение ультразвука в медицине (УЗИ)

Основная статья: Ультразвуковое исследование

Благодаря хорошему распространению ультразвука в мягких тканях человека, его относительной безвредности по сравнению с рентгеновскими лучами и простотой использования в сравнении с магнитно-резонансной томографией ультразвук широко применяется для визуализации состояния внутренних органов человека, особенно вбрюшной полости и полости таза.

6)Идеальная жидкость.

Идеа́льная жи́дкость —воображаемая (идеализированная) жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствует вязкость . В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть, нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.

Уравнение Бернулли(закон): сумма трех членов уравнения Бернулли для любого сечения потока идеальной жидкости есть величина постоянная:

Согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия идеальной жидкости в любом сечении постоянна.

7. Полное давление в потоке идеальной жидкости. Метод измерения статического давления и скорости тока

жидкости с помощью манометрических трубок

Идеальной называется жидкость, не обладающая внутренним трением и несжимаемая. К такой жидкости по своим свойствам близок гелий при сверхнизких температурах.

Для идеальной жидкости при стационарном течении скорости течения обратно пропорциональны площадям поперечного сечения.

Полное давление измеряется манометрической трубкой, изогнутой под прямым углом навстречу движению жидкости. Это давление является суммой статического и динамического давлений.

Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

Здесь

 — плотность жидкости,

 — скорость потока,

 — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,

 — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,

 — ускорение свободного падения.

Константа в правой части обычно называется напором, или полным давлением,

Неизогнутая трубка измеряет статическое давление Рст =  ρgH₁. Изогнутая навстречу потоку трубка измеряет полное давление жидкости - статическое + динамическое:  Рст + ρV²/2 = ρgH₂.  Поэтому динамическое давление можно рассчитать как разность давления в той и другой трубке:  ρV²/2  = ρgH2  -  ρgH₁. Зная динамическое давление,  вычисляется скорость жидкости: Статическое или истинное давление - это давление, с которым один слой жидкости давит на другой. Статическое давление может созда- ваться различными внешними причинами (за счѐт работы насоса, за счѐт потенциальной энергии воды в водонапорной башне и т.д.).

Измеряется статическое давление при помощи прямой манометрической трубки, плоскость отверстия которой расположена параллельно движению жидкости.

Исследуем при помощи манометрических трубок статическое давление жидкости, текущей вдоль трубы постоянного сечения. По высоте воды в манометрических трубках, расположенных вдоль трубы, мы можем определить статическое давление в разных местах трубы. Опыт показывает, что вдоль трубы по течению давление падает: чем дальше от начала трубы, тем меньше статическое давление текущей жидкости. При этом в узких трубах давление падает быстрее, чем в широких. В достаточно широких и коротких трубах при не очень большой скорости течения падение давления практически незаметно. Падение давления жидкости в трубе объясняется трением. На жидкость, текущую по трубе, действуют со стороны стенок трубы силы трения; они направлены противоположно движению жидкости.

Акустика 8. Понятия стационарного потока, ламинарное и турбулентное течения. Линии, поверхности тока (слои). Вязкость. Формула Ньютона. Коэффициент вязкости. Ньютоновские и неньютоновские жидкости, примеры.

Стационарным принято называть такой поток жидкости, в котором не образуются вихри. В стационарном потоке частицы жидкости перемещаются по неизменным во времени траекториям, которые называются линиями тока. Стационарные потоки возникают только при достаточно малых скоростях движения жидкости.

Ламинарное течение- упорядоченный режим течения вязкой жидкости (или газа), характеризующийся отсутствием перемешивания между соседними слоями жидкости.

Турбулентное течение — течение жидкости или газа, характеризующееся беспорядочным, нерегулярным перемещением его объёмов и их интенсивным перемешиванием.

Вязкость- внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Формула Ньютона

F=ƞ(dʋ/dx)S, где dʋ/dx- изменение скорости,S- площадь соприкосновения слоев,ƞ- динамическая вязкость жидкости.

ν=ƞ/ρ, гдеν- кинематический коэффициент вязкости, ƞ- динамическая вязкость жидкости,ρ- плотность жидкости.

Ньютоновскими называются жидкости, течение которых подчиняется уравнению Ньютона и не зависит от градиента скорости.Неньютоновскими называются жидкости, течение которых не подчиняется уравнению Ньютона. Неньютоновские жидкости- кровь, так как содержит белки и клетки крови.