Правка раздела «Решение»
ru/3.9.6.md
+3 −3
| ### Условие | |||
| $3.9.6^*.$ Пластинка размерами $L\times L$ колеблется по гармоническому закону с частотой $\omega\gg c/L$, где $c$ — скорость звука в воздухе. Оцените силу, действующую на пластинку со стороны воздуха, в момент, когда скорость пластинки равна $v$. Плотность воздуха $\rho$. Как движется воздух, если $\omega\ll c/L$? Почему в этом случае излучение звука слабое? | |||
|  | |||
| @@ -7,7 +7,7 @@Условие | |||
| ### Решение | |||
| − | Считаем, что при частоте $\omega\gg c/L$ воздух не успевает перетекать с одной стороны пластины на другую, и пластина создает две плоские волны как струи влево и вправо (см. рис.). Эта волн | ||
| + | Считаем, что при частоте $\omega\gg c/L$ воздух не успевает перетекать с одной стороны пластины на другую, и пластина создает две плоские волны как струи влево и вправо (см. рис.). Эта волны бегущие и синусоидальные. | ||
| Связь изменения давления $\Delta P$ в среде со скоростью $v$ среды в бегущей | |||
| $$ | |||
| \Delta P=\rho cv. | |||
| $$ | |||
| В указанный момент слева от пластины сжатие с изменением давления | |||
| $$ | |||
| @@ -21,15 +21,15 @@Решение | |||
| \Delta P_\text{л}=\rho cv | |||
| $$ | |||
| − | (среда имеет скорость $v$ влево). | ||
| + | (среда имеет скорость $v$ влево, и волна распространяется влево). | ||
| Справа от пластины разряжение с изменением давления | |||
| $$ | |||
| \Delta P_\text{п}=\Delta P_\text{л} | |||
| $$ | |||
| − | (среда имеет скорость $v$ вправо). | ||
| + | (среда имеет скорость $v$ влево, а волна распространяется вправо). | ||
| Слева по определению давления сила на пластину | |||
| $$ | |||
| F_\text{л}=\left(P_0+\Delta P_\text{л}\right)L^2, | |||
| $$ | |||
| (направлена вправо). | |||
| Справа аналогично | |||
| $$ | |||
| F_\text{п}=\left(P_0-\Delta P_\text{п}\right)L^2. | |||
| $$ | |||
| (направлена влево). | |||
| Результирующая сила | |||
| $$ | |||
| R=F_\text{л}-F_\text{п}, | |||
| $$ | |||
| что дает | |||
| $$ | |||
| \boxed{R=2L^2\rho cv.} | |||
| $$ | |||
| Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | |||
| #### Литература | |||
| [1] Сивухин. Д.В. Механика. 1979. (Механика упругих тел.) | |||
| [2] Иродов И.Е. Волновые процессы. 2015. | |||
| #### Ответ | |||
| $$ | |||
| R=2L^2\rho cv. | |||
| $$ | |||
| Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | |||
| ещё строк без изменений 43 | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $3.9.6^*.$ Пластинка размерами $L\times L$ колеблется по гармоническому закону с частотой $\omega\gg c/L$, где $c$ — скорость звука в воздухе. Оцените силу, действующую на пластинку со стороны воздуха, в момент, когда скорость пластинки равна $v$. Плотность воздуха $\rho$. Как движется воздух, если $\omega\ll c/L$? Почему в этом случае излучение звука слабое? | $3.9.6^*.$ Пластинка размерами $L\times L$ колеблется по гармоническому закону с частотой $\omega\gg c/L$, где $c$ — скорость звука в воздухе. Оцените силу, действующую на пластинку со стороны воздуха, в момент, когда скорость пластинки равна $v$. Плотность воздуха $\rho$. Как движется воздух, если $\omega\ll c/L$? Почему в этом случае излучение звука слабое? | ||
|  |  | ||
| @@ -7,7 +7,7 @@Условие | |||
| ### Решение | ### Решение | ||
| Считаем, что при частоте $\omega\gg c/L$ воздух не успевает перетекать с одной стороны пластины на другую, и пластина создает две плоские волны как струи влево и вправо (см. рис.). Эта волн |
Считаем, что при частоте $\omega\gg c/L$ воздух не успевает перетекать с одной стороны пластины на другую, и пластина создает две плоские волны как струи влево и вправо (см. рис.). Эта волны бегущие и синусоидальные. | ||
| Связь изменения давления $\Delta P$ в среде со скоростью $v$ среды в бегущей | Связь изменения давления $\Delta P$ в среде со скоростью $v$ среды в бегущей | ||
| $$ | $$ | ||
| \Delta P=\rho cv. | \Delta P=\rho cv. | ||
| $$ | $$ | ||
| В указанный момент слева от пластины сжатие с изменением давления | В указанный момент слева от пластины сжатие с изменением давления | ||
| $$ | $$ | ||
| @@ -21,15 +21,15 @@Решение | |||
| \Delta P_\text{л}=\rho cv | \Delta P_\text{л}=\rho cv | ||
| $$ | $$ | ||
| (среда имеет скорость $v$ влево). | (среда имеет скорость $v$ влево, и волна распространяется влево). | ||
| Справа от пластины разряжение с изменением давления | Справа от пластины разряжение с изменением давления | ||
| $$ | $$ | ||
| \Delta P_\text{п}=\Delta P_\text{л} | \Delta P_\text{п}=\Delta P_\text{л} | ||
| $$ | $$ | ||
| (среда имеет скорость $v$ вправо). | (среда имеет скорость $v$ влево, а волна распространяется вправо). | ||
| Слева по определению давления сила на пластину | Слева по определению давления сила на пластину | ||
| $$ | $$ | ||
| F_\text{л}=\left(P_0+\Delta P_\text{л}\right)L^2, | F_\text{л}=\left(P_0+\Delta P_\text{л}\right)L^2, | ||
| $$ | $$ | ||
| (направлена вправо). | (направлена вправо). | ||
| Справа аналогично | Справа аналогично | ||
| $$ | $$ | ||
| F_\text{п}=\left(P_0-\Delta P_\text{п}\right)L^2. | F_\text{п}=\left(P_0-\Delta P_\text{п}\right)L^2. | ||
| $$ | $$ | ||
| (направлена влево). | (направлена влево). | ||
| Результирующая сила | Результирующая сила | ||
| $$ | $$ | ||
| R=F_\text{л}-F_\text{п}, | R=F_\text{л}-F_\text{п}, | ||
| $$ | $$ | ||
| что дает | что дает | ||
| $$ | $$ | ||
| \boxed{R=2L^2\rho cv.} | \boxed{R=2L^2\rho cv.} | ||
| $$ | $$ | ||
| Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | ||
| #### Литература | #### Литература | ||
| [1] Сивухин. Д.В. Механика. 1979. (Механика упругих тел.) | [1] Сивухин. Д.В. Механика. 1979. (Механика упругих тел.) | ||
| [2] Иродов И.Е. Волновые процессы. 2015. | [2] Иродов И.Е. Волновые процессы. 2015. | ||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $$ | $$ | ||
| R=2L^2\rho cv. | R=2L^2\rho cv. | ||
| $$ | $$ | ||
| Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | Если $\omega\ll c/L$, то воздух значительно перетекает с одной стороны пластины на другую, и происходит почти полное выравнивание давления в струе воздуха, поэтому излучение звука слабое. | ||
| ещё строк без изменений 43 | |||