Молекулярная физика. Часть 1. Колебания и волны. Кукуев В.И - 9 стр.

UptoLike

9
При распространении возмущений в упругих твердых телах наблю-
даются как продольные волны, связанные с деформацией растяжения
сжатия, так и поперечные, отвечающие деформации сдвига. Скорости рас-
пространения этих волн с
\\
и с
для изотропных тел соответственно равны
r
E
c =
//
,
r
G
c =
^
, (7)
где ρ плотность среды, Е модуль Юнга, G модуль сдвига.
Так как Е и G связаны между собой известным соотношением Е =
= 2G(1+ μ), где 0 < μ < 1/2, μ коэффициент Пуассона, то Е > G и с
\\
> с
,
что подтверждается на опыте.
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Приборы и принадлежности: прибор Квинке, звуковой генератор,
наушники.
Прибор Квинке (рис. 1) состоит из двух коленчатых металлических
трубок, одна из которых неподвижна, а длина другой может изменяться за
счет выдвигания подвижного колена. Для измерений удлинения трубки
служит вертикальная шкала (Ш) и указатель, соединенный с подвижной
частью трубки. Волны от звукового генератора (ЗГ) распространяются по
обеим трубкам и складываются в точке А. Если длины трубок не равны
друг другу, возникает разность хода , в зависимости от которой в науш-
никах прослушивается усиление или ослабление звука. Так как в нашем
случае амплитуды складывающихся колебаний одинаковы, то в точках
минимума результирующая амплитуда равна нулю, т. е. звук вообще не
слышен. Поэтому установку прибора удобно производить на минимум
звука, отмечая при этом по шкале соответствующее положение l указателя.
Рис. 1. Прибор Квинке для определения скорости звука в воздухе
      При распространении возмущений в упругих твердых телах наблю-
даются как продольные волны, связанные с деформацией растяжения–
сжатия, так и поперечные, отвечающие деформации сдвига. Скорости рас-
пространения этих волн с\\ и с┴ для изотропных тел соответственно равны
                        E                        G
                 c // �     ,             c� �       ,                  (7)
                        �                        �
где ρ – плотность среды, Е – модуль Юнга, G – модуль сдвига.
      Так как Е и G связаны между собой известным соотношением Е =
= 2G(1+ μ), где 0 < μ < 1/2, μ – коэффициент Пуассона, то Е > G и с\\ > с┴,
что подтверждается на опыте.

            МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

      Приборы и принадлежности: прибор Квинке, звуковой генератор,
наушники.
      Прибор Квинке (рис. 1) состоит из двух коленчатых металлических
трубок, одна из которых неподвижна, а длина другой может изменяться за
счет выдвигания подвижного колена. Для измерений удлинения трубки
служит вертикальная шкала (Ш) и указатель, соединенный с подвижной
частью трубки. Волны от звукового генератора (ЗГ) распространяются по
обеим трубкам и складываются в точке А. Если длины трубок не равны
друг другу, возникает разность хода ∆, в зависимости от которой в науш-
никах прослушивается усиление или ослабление звука. Так как в нашем
случае амплитуды складывающихся колебаний одинаковы, то в точках
минимума результирующая амплитуда равна нулю, т. е. звук вообще не
слышен. Поэтому установку прибора удобно производить на минимум
звука, отмечая при этом по шкале соответствующее положение l указателя.




       Рис. 1. Прибор Квинке для определения скорости звука в воздухе
                                    9