И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Найти средний поток энергии через площадь, ограниченную кольцом, если в точке О интенсивность звука Ув 30 мкВт/м*. Затухание волн пренебрежимо мало. 4.184. Изотропный точечный источник, звуковая мощность которого Р=0,10 Вт, находится в центре круглого полого цилиндра радиуса /?=1,0 м и высоты й 2,0 м. Полагая, что стенки цилиндра полностью поглощают внук, найти средний поток энергии, падающий на боковую поверхность цилиндра. 4.186.
Два точечных синфазных источника звука А и В имеют одинаковую мощносп и находятся на расстоянии И В»з „, Нас интересУет сРеднЯЯ по вРемени объемнан друг от дру в козой энергии (»е) в точках пр~мой 00', пл ост "у""-' эн Ав и проходящей через его перпенд У очку О. На каком расстоянии х„ от точки 0 едину — точку . й 00 в которой (е) имеет макится точка Р прямо наход ? Поглощение преп брежимо мало. сима ° м что звук, издаваемый точечны. льное значение М очннком, распространяется в изотермической атмосфере, е . Найти закон изменения амплитуды сметмосферы Т, моляриая бод ного падения 6. анти й волны в вертикальном направле нии от щ ения а звуково вол от нс.
асстояния Г до и сточника звука. На какой высоте ой? точника зта Р амплитуда окажется минимально . ля некто а Умова, 4.187. Исходя из общего выражения для ве р ии некто а Умова йт еднее по времени значение проекц - р Ц„) на ось х для следующих плоских у ру п гих волн в среде с объемной плотностью р: а) 3=асов(е/ — йх); б) 5 =а сов йх сов е»; в) $ асов(еС вЂ” йх)+Ьсов(е»+йх); г) в=асов(е» вЂ” йх)+Ьсовйх совей 4.188.
В упругой однородной'среде с плотностью р распр 'раняются две плоские продо льные волны: одна вдоль оси х,,=а , $ =асов(е» вЂ” йх), другая вдоль оси у, $,=а сов е— — йа). Найти среднее значение модуля вектора кто а Умова вточках плоскости у=х. становилась плоская 4.189. В однородной упругой среде уста о =асовйх сове». Изобразнтьи стоячая волна вида $=асо а) графики зависимостей от х величин ь и . х в »=0»=Т/2 где Т вЂ” период колебаний; е х для б) г афики распределения плотности среды р( ) продольных колебаний в моменты гра и 1=0 н »=Т/2; в» график р ) ф аспределения скоростей частиц среды в мой в этот момент т»=Т/4 указать направления скоросте мент попе ечных волн.
в пучностях для продольных и поп р 4.190. В однородной среде с плотностью р установилась продольная стоячая волна $ асовйх.сове». Найти выражения для объемной плотности: а) потенциальной энергии шр(х, »); б) кинетической энергии»я (х, »). а ики асп еделения объемно пл полной энергии е в пределах между двумя сосед Т/4 где Т вЂ” период комн смещения в моменты 1=0 и 1 Т/, и Т лебаний.
.=1, 4.19!. Стальная струна длины !=110 =,О мм натянута между полюсамн э см и днам етра пропусканнн по струне переменного тока частоты э=50 электромагнита. гт на яей установилось т1=5 полуволн. На" струны. — н. айти силу натяжения 4=-0,50 и 4.192. Стальная ст руна длины !=100 см и днам — мм дает основной тои частоты и=256 Г . силу ее натяжения. и= ц. Найти 4.!93, На не волна, причем все точки ны с стру длины 120 см образовалась сто стоячая 3,5 мм отсто струны с амплитудой смещения отстоят друг от друга на 15,0 см. На ную эмили у смещения ения, Какому обертону соответсгвукп 4.194.
Н Найти отношение частот основного тона тянули на п,=2 О 34 , как одну из нвх упруго рас-, ~~ , а другую на т),=4,0 34. . Как н восколько аз * р изменится частота основного атянутои струны, если ее данну уменьшить на 35 а силу натяжения г увеличит 70 % 4.!96, Для ьна ? , Для определения скорости звука в ° Для в воздухе испольраной, за рываю ние между соседними ~ ™, цов. а и ско зв наблюдался резонанс на частоте и=-2 ОО т' едними положениями поршня, и н кото !=8,5 см. частоте т=-2,00 кГц, составляет 4.197. Найти число исло возможных собственных колебаний — 1250 Г а) труба закрыта с одного конце; б) труба открыта е обоих концов.
что открытые концы т Длина трубы !=85 см. Скорость звука о=340 м/ . С с. читать, рубы являются иучяостями смещения. едный стержень длины 1=55,0 см зак лен в редине. Найти число продольных собственных его В диапазоне частот от 20 стоты? от до 50 кГц. Каковы их череплеиа е обоих концов.
В ней 4.199. Струпа массы /я зак и кол ния основного тона е круговой частотой е и максимальной амплитудой смещенвя а . Н йти: а) мзксимальн ю ки а„,. а у нетнческую эвергню струны ) среднюю за пе иод колеЯ 1 струны. р од олеЯння кинетическую энергию род стержне, площадь сечения которо 4.200. В одно ном р, уст плесь стоячая полна $=аз1пйлХ и плотность, апов к го созе . айти полн ую механическую энергию заключе- з!4 1 н сеченнямп, которые проходят чер злы смешения. 4.20!. Локомотив, движущийся со скоростью и= 120 км/ч, дает гудок длительностью й!,=5,0 с.
Найти продолжительность гудка для неподвижного относительно полотна дороги наблюдателя, если локомотив: а) приближается к нему; б) удаляется от него. Скорость звука в воздухе о=-330 м/с. 4.202. Звуковая волна распространяется со скоростью з в положительном направлении осн х. В ту же сторону движутся наблюдатели ! и 2 со скоростями о„н о,. Найти отношение частот, которые зафиксируют наблюдатели, ма/жо 4.203. Источник звуковых колебаний частоты ч,= =1000 Гц движется по нормали к стенке со скоростью а=0,17 и/с. На этой же нормали расположены дза неподвижных приемника П, и П„причем последовательность расположения этих приемников н источника И такая: П, — И вЂ” П, — стенка.
Какой приемник регистрирует биения и какова их частота? Скорость звука и=340 и/с. 4.204. Неподвижный наблюдатель воспринимает звуковые колебания от двух камертонов, один нз которых приближается, а другой с такой же скоростью удаляется. При этом наблюдатель сльппнт биения с частотой э=2,0 Гц. Найти скорость каждого камертона, если их частота колебаний та=680 Гц и скорость звука в воздухе о=340 м'с. 4.20$. На оси х находятся приемник и источник звуковых колебаний с частотой т,=2000 Гц.
Источник совершает гармонические колебания вдоль этой оси с круговой частотой а и амплитудой а=50 см. Прн каком значении м ширина частотного интервала, воспринимаемого неподвижным приемником, будет составлять Аз=200 Гц? Скорость звука .о=340 м/с. 4.206. Источник звуковых колебаний с частотой ч,= =1700 Гц н приемник находятся в одной точке. В момент О источник начинает удаляться от приемника с постоянным ускорением а=10,0 и/с'. Считая скорость звука о= =340 и/с, найти частоту колебаяий, воспринимаемых неподвижным приемником через !=10,0 с после начала движения источника, 4 207. Источник звука, собственная частота которого то=1,8 кГц, движется равномерно по прямой, отстоящей от неподвижного наблюдателя на ! 250 м. Скорость источника составляет т1=0,80 скорости звука.
Найти; (4.4ж) 217 216 а) частоту звука, воспрнннмаемую наблюдателем в мо. мент, когда нсточннк окажется напротив него; б) расстояние между нсточннком н наблюдателем в момент, когда воспринимаемая наблюдателем частота т=че, 4.208. Неподвижный источник испускает монохроматйческий звук. К нему приближается стенка со скоростью и=33 см/с. Скорость распространения звука в среде и= 330 м/с.
Как н на сколько процентов нзменяется длина волны звука прн отражении от степин? 4.209. На одной н той же нормали к стенке находятся источник звуковых колебаний с частотой т; — 1700 Гц н приемник. Источник н приемник неподвижны, а стенка удаляется от источника со скоростью а=6,0 см/с. Найтя частоту биений, которую будет регистрировать приемник. Скорость звука о=340 м/с. 4.210. Найти коэффнцнент затухания у звуковой волны, если на расстояниях г,=10 м н г,=20 м от точечного нзотропного источника звука значения интенсивности звуковой волны отлнчаются друг от друга в х) =4,5 раза. 4,2!1. Плоская звуковая волна распространяется вдоль осн х.
Коэффициент затухания волны 7 0,0280 м '. В тогке к=О уровень громкостн 1=60 дБ. Найти: а) уровень громкости в точке с координатой х=50 м; б) координату х точки, в которой звук уже не слышен. 4.212. На расстоянии г; — 20,0 м от точечною нзотропного источника звука уровень громкости Х.и=80,0 дБ. Пренебрегая затуханием жхзны, найти: а) уровень громкости на расстоянии г 10,0 м ог нсточника; б) расстояние от источника, на котором звук не слышен. 4.213.
Наблюдатель /, находящнйоя на расстоянии ге=5,0 м от звучащего камертона, отметил исчезновение звука на в=19 с позже, чем наблюдатель 2, находящийся на расстояннн г,=50 м от камертона. Считая затухание звуковых волн в воздухе пренебрежимо малым н скорость звука и=340 м/с, найти коэффнцнент затухания ») камертона. 4.214. В среде с плотностью р распространяется плоская продольная гармоническая волна. Скорость волны ранна и. Счнтая изменение плотности среды прн прохожденнн волны Лр((р, показать, что: а) прнращенне давления в среде ЬР— рве(д$/дх), где д$/дх — относительная деформацня» б) интенсивность волны определяется формулой (4.3л), 4.216. На пути плоской звуковой волны, распростря- хе, находятся шай раднуса»7= ня»ощейся в Юлн )с=5 О см, частота ч 6,8 кГн„ампа колебаннй давления в воздухе ( Рх = „туда кол колебания поток энергии, падзюще сре редннй за период кол а поверхность шара.
5 м от то- 4.216. Точка А находится на расстояннн г=1,„ м ч опного источника звука частоты в=600 Гц. 80 Вт. Пренебрегая "ковая мощность нсточннка Р=О, эа нтая скорость звука в воздухе о= затуханием волн н сч еба й влення (ЬР) н ее отношение — м/с найти для точки А: а) амплитуду кол нн да и к давлению воздуха; с авннть ее б) амплитуду колебаний частиц срвдьц ср с длиной волны звука. го изот опного 4,217. На расстояннн г=100 м от точечного н р источника звука частоты 200 Гц уровень громкости 7. н зв ка /е 0,10 нВт/ме.