作者BabyFeeling (嗡 班杂萨埵 吽)
看板Physics
标题[问题] 声波相位
时间Sun Aug 9 14:09:10 2015
【出处】高三声波观念
【题目】
http://i.imgur.com/EKS7nQ2.png
声波的压力和位移的关系,想用数学证明出来。
【瓶颈】
看上面那张「位移和位置关系图」可以设在x处的位移y=-rsinx,r为最大位移。
目标:
由「位移和位置关系图」知「位移、位置关系式」:y=-rsinx,
要证明:「压力和位置的关系图」看起来的样子是类似cosx的图,
也就是证明「压力、位置关系式」:P = P0 + ΔP0*cosX。
设没声波传递时,的空气密度u=dN/dV(N为粒子数,V为体积),
由於当作声波只有一维方向传递,所以dV=Adx(A为定值),
透过PV=NRT,若是N固定P与dV成反比,於是P与dx成反比。
要证明压力与位置的关系,构想:
设在无声波传递的情况下,在dx长度内的粒子数为dN
声波传递过程中,dx长度变为dX长度
於是计算dN/dX,产生的图形可以类似P(X)的图形。
『(横座标,纵座标)
(X,dN/dX)图形应该会类似(X,P)图形』
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在x处的粒子移动到X处。
找到关系式:
X= x-rsinx
X+dX= x+dx - rsin(x+dx)
dX = dx -r[sin(x+dx)-sinx]
dX/dx= 1-rcosx
dN/dX= dN/dx ×dx/dX = Au / 1-rcosx
不知道目前到这里对不对?
但即使对,把X用x来表示似乎才能解出 dN/dX 和 X的关系。
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`:.'.·︵○ ...冲了!!
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