По цилиндрической трубе диаметром d = 0,2 м и длиной l = 5 м, расположенной в сухом воздухе, распространяется акустическая волна

image_printРаспечатать ответ

Вопрос школьника

По цилиндрической трубе диаметром d = 0,2 м и длиной l = 5 м, расположенной в сухом воздухе, распространяется акустическая волна, обладающая средней за период интенсивностью < I > = 50 мВт/м2. Найти среднюю за период энергию акустического поля < W >, заключенного в трубе

Ответ от учителя

Средняя за период энергия акустического поля < W >, заключенного в трубе, может быть найдена по формуле:

= * S * T

где — средняя за период интенсивность акустической волны, S — площадь поперечного сечения трубы, T — период колебаний акустической волны.

Площадь поперечного сечения трубы можно найти по формуле:

S = π * (d/2)^2

где d — диаметр трубы.

Период колебаний акустической волны можно найти по формуле:

T = 1/f

где f — частота колебаний акустической волны.

Частота колебаний акустической волны может быть найдена по формуле:

f = c/λ

где c — скорость звука в сухом воздухе, λ — длина волны акустической волны.

Длину волны акустической волны можно найти по формуле:

λ = 2πr

где r — радиус трубы.

Таким образом, средняя за период энергия акустического поля < W >, заключенного в трубе, может быть найдена по следующей последовательности формул:

S = π * (d/2)^2 = π * (0,2/2)^2 = 0,0314 м^2

r = d/2 = 0,1 м

λ = 2πr = 0,628 м

f = c/λ = 343/0,628 = 546,5 Гц

T = 1/f = 1/546,5 = 0,00183 с

= * S * T = 50 * 10^-3 * 0,0314 * 0,00183 = 2,87 * 10^-6 Дж

Таким образом, средняя за период энергия акустического поля, заключенного в трубе, равна 2,87 * 10^-6 Дж.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *