文档介绍:声与振动基础(jīchǔ****题
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1、证明下列表达式是一维波动(bōdòng)方程的正确解
①
②
证明:一维波动(bōdòng)方程为
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(1)将①代入波动(bōdòng)方程第一式可得:
代入第二式得:
即①满足方程所以为一维波动(bōdòng)方程的正确解。
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(2)同理将②代入波动方程第一式可得:
代入第二(dì èr)式得:
即②也满足方程所以也为一维波动方程的正确解。
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2、(1)、理想气体的声速c是否(shì fǒu)随静压强变化?在波动方程中c是否(shì fǒu)随瞬时声压变化?(2)、如果理想气体遵循等温状态方程,声速c的表达式将是怎样的?空气在20˚C时等温波速是多少?此值与空气在20˚C时的等熵波速相差多少?
解:理想气体中近似为等熵绝热 过程,因此
其中泊松比
所以
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根据
可知理想气体声速随静压强变化(biànhuà),不随瞬时声压变化(biànhuà)。
(2) 等温情况下:
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又因为均匀、静止理想流体中小振幅波的状态方程为
所以,遵从等温状态方程的声速为:
而理想气体,遵从绝热状态方程的声速为: ;其中 、 分别为静态压强(yāqiáng)和密度。
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因此(yīncǐ)
二者差值:
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3、计算有效(yǒuxiào)。设所用的参考声压为(1) Pa(2) Pa (3) µbar(4) µbar
解:1µbar=1dyn/cm2=10-5N/cm2=
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