Этот калькулятор определяет длину волны звуковых колебаний (только звуковых!), если известны их частота и скорость распространения звука в среде. Он также может рассчитать частоту, если известны длина волны и скорость или скорость звука, если известны частота и длина волны.
Пример: Рассчитать длину звуковой волны, распространяющейся в морской воде от гидроакустического преобразователя с частотой 50 кГц, если известно, что скорость звука в соленой воде равна 1530 м/с.
f
Длина волны
λ
Скорость звука
v
Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры
Для расчета выберите среду или введите скорость звука, затем введите частоту и нажмите кнопку Рассчитать для расчета длины волны. Можно также ввести длину волны и рассчитать частоту.
Определения и формулы
Звук — это волновой процесс. Если струна скрипки или арфы колеблется, в окружающем ее воздуха образуются зоны сжатия и разрежения, которые и представляют собой звук. Эти зоны сжатия и разрежения перемещаются по воздуху в форме продольных волн, которые имеют ту же частоту, что и источник звука. В продольных волнах молекулы воздуха движутся параллельно движению волны.
Урок №4. Переменное напряжение. Частота.
Воздух сжимается в том же направлении, в котором распространяются звуковые волны. Эти волны передают энергию голоса или колеблющейся струны. Отметим, что воздух не перемещается, когда звуковая волна проходит через него. Перемещаются только колебания, то есть зоны сжатия и разрежения. Более громкие звуки получаются при более сильных сжатиях и разрежениях.
Спектр звуковых колебаний. 1 — землетрясения, молнии и обнаружение ядерных взрывов; 2 — акустический диапазон; 3 — Слух животных; 4, Ультразвуковая очистка; 5. Терапевтическое применение ультразвука; 6 — Неразрушающий контроль и медицинская ультразвуковая диагностика; 7 — Акустическая микроскопия; 8 — Инфразвук; 9 — Слышимый диапазон; 10 — Ультразвук
Количество этих колебаний в секунду называется частотой и измеряется в герцах. Период колебаний — это длительность одного цикла колебаний, измеренная в секундах. Длина волны — это расстояние между двумя соседними повторяющимися зонами волнового процесса. Если предположить, что скорость распространения волны в среде постоянная, то длина волны обратно пропорциональна частоте.
При 20 °C звук распространяется в сухом воздухе со скоростью около 343 метра в секунду или 1 километр приблизительно за 3 секунды. Звук распространяется быстрее в жидкостях и еще быстрее в твердых телах. Например, в воде звук распространяется в 4,3 раза быстрее, чем в воздухе, в стекле — в 13 раз и в алмазе в 35 раз быстрее, чем в воздухе.
Подготовка к ЕГЭ. Волны. Разбор и решения задач -1
Хотя звуковые волны и морские волны движутся намного медленнее электромагнитных волн, уравнение, описывающее их движение будет одинаковым для всех трех типов волн:
f — частота волны,
v — скорость распространения волны и
λ — длина волны
Продольные и поперечные волны
В различных средах звук распространяется в виде различных видов волн. В жидкостях и газах звук распространяется в виде продольных волн. В твердых телах звук может распространяться как в виде продольных, так и в виде поперечных волн.
Для лучшего понимания обоих типов волн удобно воспользоваться механическим аналогом, которым послужит пружина Слинки. Эта пружина представляет собой модель среды (жидкости или газа). Если ее растянуть, а затем сжимать, а затем отпускать один конец, сжатие в форме волны перемещается вперед, передавая таким образом энергию с одного конца пружины в другой. Если звук распространяется в жидкости или газе, он идет от источника в форме периодических сжатий и разрежений газа или жидкости, которые перемещаются от источника звука.
Лодка качается на волне частотой 0 5 гц
Длинные волны распространяются аналогично сверхдлинным, но при этом они в большей степени поглощаются землей, поэтому коэффициент их затухания в волноводе Земля — ионосфера выше. Вследствие этого гарантированная связь на длинных волнах возможна на меньших расстояниях — до 2000 — 2500 км в низкочастотной области и уменьшается с ростом частоты.
Однако габариты антенн при этом значительно меньше, чем в диапазоне VLF/ОНЧ, поэтому этот диапазон широко используется теми же службами, что и диапазоне VLF/ОНЧ, но при меньшем требуемом радиусе действия. Например, в этом диапазоне на частоте 77,5 кГц работает радиостанция DCF77, передающая сигналы точного времени, метеоинформацию и сигналы оповещения о чрезвычайных ситуациях, в зону покрытия которой попадает вся Европа, включая Украину, Белоруссию и западные районы РФ.
В этом же диапазоне работают различные системы и устройства радионавигации, в т.ч. различные радиомаяки морской и воздушной служб, приводные радиостанции аэропортов и др. Начиная с частоты 148,5 кГц здесь расположен длинноволновый радиовещательный диапазон первого района ITU (Европа, Африка и СНГ). Кроме того, с этого диапазона начинается выделение регламентом ITU частот радиолюбителям (135,7 — 137,8 кГц, длина волны 2200 м). Также необходимо отметить, что радиоволны с частотами ниже 60 кгц могут проникать под воду на глубину нескольких метров, поэтому нижний участок длинноволнового диапазона, в дополнение к диапазону VLF/ОНЧ, используется для связи с подводнымии лодками.
Рис.2.6. Радиопередатчик DCF77, его радиосигнал и наручные часы, синхронизируемые по этому радиосигналу (источник иллюстраций: www.ptb.de)
2.3. ДИАПАЗОН СРЕДНИХ ВОЛН MF/СЧ
Частота 300 — 3000 кГц, длина волны 100 — 1000 м.
Распространение радиоволн этого диапазона, в отличие от диапазонов сверхдлинных и длинных волн, уже в значительной степени зависит от состояния ионосферы. В дневные часы радиосигнал распространяется, преимущественно, поверхностной волной, однако на меньшие, чем в ДВ диапазоне, расстояния (до 600 — 1000 км), что обусловено бОльшим поглощением сигнала землей и слоем D ионосферы. С заходом солнца дальность связи существенно увеличивается за счет повышения прозрачности ионосферного слоя D и отражения волн от слоя E, однако при этом появляются замирания (фединги) сигнала, что обусловлено интерференцией в точке приема поверхностной и отраженной радиоволн.
Габариты передающих антенн в этом диапазоне уже таковы, что они могут размещаться на морских судах, в связи с чем этот диапазон ранее широко использовался для связи на море телеграфом, а частота 500 кГц использовалась для передачи сигнала бедствия SOS. В настоящее время диапазон по-прежнему востребован морской подвижной службой. В частности, на частотах 490 и 518 кГц работает навигационно-метеорологическая система NAVTEX, входящая в состав глобальной морской системы связи при бедствии ГМСББ, а частоты 495 — 505 кГц сохранены для работы только телеграфом. Современные морские радиостанции охватывают диапазон средних волн, начиная с частоты 1605 кГц.
Конфигуратор ПК
Пользуйся разделом «Конфигуратор», собирай компьютеры для себя, работы или друзей. В сборку ты можешь включить как самостоятельно подобранные комплектующие, так и найти уже готовые конфигурации, составленные другими посетителями сайта. Также у тебя есть возможность получить советы продвинутых пользователей по оптимизации, разгону и совместимости «железа».
Если ты хочешь посоветовать знакомым или друзьям покупку собранной конфигурации, то достаточно отправить одну ссылку на соответствующую сборку.
Хочешь получить свой ПК уже сегодня?
Перейди в раздел «Экспресс сборка»
Конфигурируйте и выбирайте оптимальные компьютеры!
Соберите мне компьютер!
Заказ подбора комплектующих, оптимизация и сборка сбалансированного системного блока индивидуально под Вас.
Лучшие специалисты по компьютерам
Лучшие специалисты по компьютерам, кто они?
Лучшие специалисты по компьютерам выбираются авторами конфигураций системных блоков.
Чем больше полезных и содержательных советов по оптимизации, улучшению и удешевлению системных блоков написал специалист, тем выше ценятся его технические знания.
Автор конфигурации имеет возможность поблагодарить специалиста за полезный совет, тем самым повысить его технический ретинг.
Магазин Ситилинк привествует помощь в оценках конфигураций, оптимальном подборе комплектующих и готов поощрять лучших специалистов.
Помогайте друг другу грамотно собирать компьютеры!
Источник: www.citilink.ru