Условие
3.8.4. Как зависит от времени давление на стенку при падении на нее синусоидальной звуковой волны с частотой
Решение
Считаем стену жесткой и используем прием задачи
Получается, что можно считать, что к стенке двигается синусоидальная волна падающая, а с другой стороны к стенке двигается мнимая волна тоже синусоидальная такая, чтобы давала ноль смещения вблизи стены.
Вот рисунок, стенка в
Тут к стенке слева движется реальная падающая, к стенке справа движется мнимая. Они слева от стенки в сумме дают результрующую волну.
Смещение в падающей волне слева направо описывается
если что: смещение
Смещение в мнимой волне справа налево описывается
Далее используется учебник Иродова «Волновые процессы». Находим наложение смещений
где
Скорость среды
Относительное удлинение среды
Изменение давления (приращение давления и относительное удлинение противоположны по знаку)
что можно упростить до
На плоскости стены
Откуда видно, что узлы скорости (нули)
Узлы изменения давления (нули)
Длина волны
Литература
[1] Иродов И.Е. Волновые процессы. 2015.
[2] Сивухин. Д.В. Механика. 1979. (Механика упругих тел.)
Ответ
См. рис.