Esența fizică a sunetului
Acțiunea instrumentelor hidroacustice se bazează pe fenomenul de propagare a undelor sonore într-un lichid. În legătură cu această teorie GA poate fi definită ca o teorie de propagare a undelor sonore (acustice) în apa de mare, ca o teorie a radiațiilor a undelor sonore și teoria modului în care recepția undelor sonore.
În prezent, există câteva metode pentru studierea acestor fenomene. Cea mai completă idee a distribuției SAS este dată de hidroacustica valurilor, bazată pe legile hidromecanicii. La studierea instrumentelor hidroacustice, reprezentarea cea mai completă este dată de un GA geometric fără mari derivări matematice.
Când studiem instrumentele hidroacustice, vom folosi ambele.
Dispozitivele pentru crearea SAS în apa de mare sunt denumite vibratoare hidroacustice - emițătoare.
Dispozitivele pentru recepția HAS sunt numite antene hidroacustice.
În toate sonerele ecou moderne se utilizează numai antene hidroacustice.
ECHOOL măsoară adâncimea sub chila vasului. Principiul de funcționare se bazează pe măsurarea timpului de propagare a distanței de unda sonoră în direcția fundului de fund vasului și din spate, precum și conversia intervalului de zgomot măsurat în valoarea adâncimii de înregistrare suplimentară în formă electronică sau ca semn pe hârtie.
Sunet. ca proces fizic, este un caz special de vibrații mecanice ale particulelor dintr-un material elastic sau alt mediu (apă de mare).
În procesul de oscilație, sistemul vibrațional va transfera o parte din energia sa către particulele de apă din jur. Acestea din urmă pot fi reprezentate ca elemente solide, care sunt interconectate prin legături elastice.
Particulele mediului sunt legate între ele. În condiții reale în mediu nu sunt numai forță elastică, dar forța de frecare internă, astfel dispariția perturbației după mișcarea oscilatorie amortizată rapid.
Deplasarea particulelor se caracterizează prin valoarea ξ (ksi) sau prin deplasarea particulelor.
Abaterea de la poziția sa de echilibru
Dacă forța perturbativă este de natură periodică, atunci procesul de propagare a undelor va fi armonic.
Spațiul pe care se manifestă procesele acustice se numește câmpul sonor.
Trebuie înțeles că câmpul acustic dacă particulele sunt mici abateri în comparație cu abaterile de staționare, este posibil să se aplice o metodă superpoziție (2 adăuga up proces simplu și având unul sau vice-versa).
Pentru câmpurile de sunet puternice, principiile suprapunerii sunt inacceptabile, deoarece există o interacțiune a sunetului radiat cu sunet reflectat și există diferite efecte neliniare care distorsionează câmpul sonor. În acest caz se folosește acustica neliniară.
Clasificarea undelor sonore.
Undele sonore diferă în formă, formă și frecvență. În special, există 3 tipuri de valuri:
Într-un lichid unde deformările de forfecare sunt imposibile, doar undele longitudinale se pot propaga.
Forma undei sonore este determinată de tipul frontului undei sonore.
Undele FRONTI sunt numite niște suprafețe imaginare, toate punctele din care oscilează în aceeași fază.
Liniile normale față de partea din față a valului, care coincid cu direcția propagării sale, se numesc RASPUNSURI SOUND.
Undele sonore pot fi corecte și neregulate. Primele includ valuri sferice, cilindrice și plane.
În funcție de frecvența oscilațiilor, undele acustice sunt împărțite în:
- infrasound - mai mică de 16 Hz;
- cu ultrasunete - mai mult de 20 kHz.
În anumite condiții, hidroacustica poate neglija caracteristica undei sonore și, în loc de undă, ia în considerare mișcarea frontului sau a regiunii sale elementare de-a lungul fasciculului.
Principalele prevederi ale acestei metode au fost dezvoltate de omul de știință canadian Huygens, aplicate la propagarea sunetului pornind de la teoria corporală dominantă Newtoniană.
Acustica geometrică este de acord cu teoria undelor, dacă neomogenitatea acustică nu este simțită în lungimea de undă.
Parametrii câmpului de sunet
Propagarea sunetului în apa de mare este un proces complex, însoțit de diverse fenomene fizice:
1. Particulele unui lichid nu sunt purtate de o undă sonoră; ele efectuează numai mișcări oscilante în raport cu poziția lor de echilibru, transmitând perturbații particulelor învecinate.
2. Viteza sunetului C nu este egală cu viteza U a vibrației particulelor mediului; coincide cu rata de transmitere a perturbării.
Viteza sunetului = viteza de transmitere a perturbațiilor.
Viteza vibrațională este altceva.
3. Când perturbația este distribuită în câmpul sonor, se formează o serie corectă de condensări și descărcări ale lichidului. Acest proces este însoțit de o schimbare a presiunii și a densității mediului.
Procesul de sunet (ZP) este un proces de undă, prin urmare este posibil să se introducă conceptul de undă sonoră și să se caracterizeze un val de sunet prin anumiți parametri:
1. Una dintre principalele caracteristici ale ZP este presiunea acustică. care este definită de formula:
unde P1 este presiunea în prezența unei surse de sunet;
P0 este presiunea statică în absența SST;
P este suprapresiunea.
2. Viteza vibrației:
unde U este magnitudinea deplasării particulelor în raport cu poziția de echilibru.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: