频率与声速之间的关系物理量之间的比例关系
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/09/22 20:32:14
频率与声速之间的关系
物理量之间的比例关系
物理量之间的比例关系
设声速在某介质中(例如空气)为c,其在此介质里频率为f,此介质内波长为λ,则有c=λf.
这种推导只在初中物理或某些科学实验中使用,实际难以以此测量声速.
实际上对声速的推导:实际上声音因为物体微小的震动产生,所有流体或者弹性体(桌子、钢板、地面都近似是ta弹性体)微小的扰动都产生声音.
牛顿是第一个基本推理正确声速的人,他的推导:
选择一块区域,其密度为ρ,那么向右以速度V扰动,产生声音后,其右侧因为扰动压力改变成为ρ+dρ,扰动传播的速度是V,而声速传播速度是c,因为选择区域内的物质进出量要相等,有ρc=(ρ+dρ)(c-dV),忽略二阶小量,有cdρ=ρdV.
再根据物质的动量守恒有:合力F=m流量*(V出口-V进口),得dp=ρcdV.
联立以上两个式子,有c=√(dp/dρ)=√kRT.当时牛顿假设声音传播时温度不会改变,因此得到c=√(p/ρ)
因此声速可以由当地大气压变化率和大气密度bianhual变化率决定,或者由空气性质k、R和当地温度jue决定,由于海平面温度288.2K(15.05摄氏度),标准空气k=1.4(航空燃气为1.33),空气常数R=287.06(航空燃气为287.4),所以海平面,对于空气,声速为340.3m/s.
这种推导只在初中物理或某些科学实验中使用,实际难以以此测量声速.
实际上对声速的推导:实际上声音因为物体微小的震动产生,所有流体或者弹性体(桌子、钢板、地面都近似是ta弹性体)微小的扰动都产生声音.
牛顿是第一个基本推理正确声速的人,他的推导:
选择一块区域,其密度为ρ,那么向右以速度V扰动,产生声音后,其右侧因为扰动压力改变成为ρ+dρ,扰动传播的速度是V,而声速传播速度是c,因为选择区域内的物质进出量要相等,有ρc=(ρ+dρ)(c-dV),忽略二阶小量,有cdρ=ρdV.
再根据物质的动量守恒有:合力F=m流量*(V出口-V进口),得dp=ρcdV.
联立以上两个式子,有c=√(dp/dρ)=√kRT.当时牛顿假设声音传播时温度不会改变,因此得到c=√(p/ρ)
因此声速可以由当地大气压变化率和大气密度bianhual变化率决定,或者由空气性质k、R和当地温度jue决定,由于海平面温度288.2K(15.05摄氏度),标准空气k=1.4(航空燃气为1.33),空气常数R=287.06(航空燃气为287.4),所以海平面,对于空气,声速为340.3m/s.
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