作者saltlake (SaltLake)
看板Physics
標題[問題] 聲波阻尼
時間Sun Nov 28 00:41:01 2021
聲波在介質中會因為阻尼而衰減，但是這阻尼的來源是?
比方說在氣體和流體介質中有黏滯阻力(或者說摩擦力)而產生
阻尼。那麼在固體介質中呢?
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1F：→ musicbox810: 介質振動產生的熱能消耗? 11/28 09:56
2F：推 bellas: 就先統一寫出一個運動方程的通式 會有個damping在 聲波是 11/29 08:06
3F：→ bellas: 種周期運動 彈簧吊個東西在那上上下下也是 彈簧的damping 11/29 08:06
4F：→ bellas: 就主要空氣阻力和它自己也想回到穩定的狀態 要變智障就是 11/29 08:06
5F：→ bellas: 低能的穩定態是自然的法則 聲波類比成電磁波 有些穿過障 11/29 08:06
6F：→ bellas: 礙有些彈回 基本上主要都是能量損失散溢成熱能了 一個指北 11/29 08:06
7F：→ bellas: 針會看起來手上拿著開始很快指向北方主要也是動能變成成 11/29 08:06
8F：→ bellas: 熱能了 11/29 08:06
9F：→ bellas: 聲波傳遞需要介質 所以就會和介質產生摩擦 摩摩就熱了 變 11/29 08:30
10F：→ bellas: 熱能散了 介質不一樣那個沒有一般的甚麼公式簡單拿來用用 11/29 08:30
11F：推 bellas: 回到穩定態就那個damping項可以不用理的看起來方程式總算 11/29 08:38
12F：→ bellas: 順眼的的樣子 f=ma=m乘x對時間的二次維分 這麼美好的東西 11/29 08:38
13F：→ bellas: 現實世界存在 11/29 08:38
14F：→ bellas: 少打個不 不存在 11/29 08:38
15F：→ bellas: 彈簧的運動方程 那個damping項 都是周期運動可以類比一下 11/29 08:42
16F：→ bellas: 都有誤差 看要誤差到需要多小 11/29 08:43
17F：→ bellas: 光個氣體 台灣和日本氣候 一個音樂廳該怎麼弄可能就有要 11/29 08:48
18F：→ bellas: 有點不一樣 這個我16還15歲看過的音樂廳的設計 欸 Hollida 11/29 08:48
19F：→ bellas: y 那本到哪章 那章封面不是車子要破最快速紀錄 在沙漠 爲 11/29 08:48
20F：→ bellas: 何特別跑去沙漠破計錄、 11/29 08:48
21F：推 fragmentwing: 可以去找光譜學分析的課程 然後你就會接觸到聲子這 11/29 16:08
22F：→ fragmentwing: 個概念 11/29 16:08
23F：→ fragmentwing: 先了解dude model（理想、金屬模型）再了解damping 11/29 16:10
24F：→ fragmentwing: effect 11/29 16:10
25F：→ fragmentwing: drude model …… 手機又擅自改字了…… 11/29 16:12
查閱振動學 (Vibration) 的課本，振動是二階常微分方程所描述，
阻尼項是一階微分項，即: 阻尼係數*速度
這樣看來，聲波在介質中傳播的時候，介質不同位置的點有不同振動速度，
這樣不同位置的點就會有摩擦，由此導致能量損失成熱能?
※ 編輯: saltlake (220.129.57.41 臺灣), 12/01/2021 00:40:36
26F：→ bellas: 牛頓三大運動定率 12/02 07:47
27F：→ bellas: 1：靜者恆靜動者恆動 （沒東西擋住就要馬不動要馬ㄧ直等速 12/02 07:49
28F：→ bellas: 跑掉） 12/02 07:49
29F：→ bellas: 2：f=dp/dt .p=mv (f=0就回到1st,不為0則物體有受力 ㄧ般 12/02 08:03
30F：→ bellas: 日常看得到質量的變化可忽略除非質量變化大到需考慮、書上 12/02 08:03
31F：→ bellas: 最常看到就射個火箭上太空）物體有受力時，不考慮質量變 12/02 08:03
32F：→ bellas: 化就變f=ma a寫成微分的型式就會出現最基本的微分方程的 12/02 08:03
33F：→ bellas: 樣子 如果狀態就這麼理想，就可以直接容易解這微分方程 12/02 08:03
34F：→ bellas: 兩邊都積分ㄧ下 f如果固定 那lhs就直接得到衝量 也就是力 12/02 08:03
35F：→ bellas: 作用多久的總合 也就是動量的變化量 12/02 08:03
36F：→ bellas: 3：作用力與反作用力 東西在那不動不代表沒受力 如人站在 12/02 08:07
37F：→ bellas: 地上 受到地球重力但沒往下掉 地會給個反作用力撐著人 如 12/02 08:08
38F：→ bellas: 果像有時坐在個爛椅子 本來有椅子給反作用力撐著 但椅子 12/02 08:08
39F：→ bellas: 突然垮了 人就直接被重力往下拉 12/02 08:08
40F：→ bellas: 1st和3rd 那是理想中的理想狀態 2rd 光人運動就要考慮到 12/02 08:15
41F：→ bellas: 風阻 就多以個damping項出來了 通常能搞成想彈簧這種簡諧 12/02 08:15
42F：→ bellas: 運動就搞成簡諧運動 因爲它的damping項 只有個彈性係數要 12/02 08:15
43F：→ bellas: 查一下 12/02 08:15
44F：→ bellas: 要處理物體的運動運題 普物其實有在解最基本的微分方程了 12/02 08:25
45F：→ bellas: 直接積回去就能解那就中文叫正合嗎？exect 再來現實世界 12/02 08:25
46F：→ bellas: 不會那麼簡單 所以開始要想辦法解看起來就煩的 最不煩的就 12/02 08:25
47F：→ bellas: 是找個東西直接弄上去變正合就直接解 然後就開始一堆招式 12/02 08:25
48F：→ bellas: 來解了 有個定律找到那個東西後 那定律就跟著跑出來 12/02 08:25
49F：→ bellas: 處理物理問題要和座標系打好關係 正常用的直角座標 柱 圓 12/02 08:29
50F：→ bellas: 統一都是講三維 中間轉換要知道 有些問題不是用直角座標 12/02 08:29
51F：→ bellas: 解出來的 圓的會看起來特別討厭 向量要熟 最好張量也要 12/02 08:29
52F：→ bellas: 算符概念要有 12/02 08:30
53F：→ bellas: 有些東西不用想爲何 那是假設 公設 無法證明 微積分也要 12/02 08:41
54F：→ bellas: 先定義ㄧ下delta—epsilon 的極限概念實體化爲正常看到的 12/02 08:42
55F：→ bellas: 函數x y怎麼對應 在函數的概念下定義出這啥驅近不完的東 12/02 08:42
56F：→ bellas: 西 12/02 08:42
57F：→ bellas: 有些看起來就討厭的東西 那些不是用直角座標解出來的 12/02 08:47
58F：→ bellas: 最好都是能簡化能搞得像就好 如這世界我們正常人感覺活在 12/02 08:56
59F：→ bellas: 三維的世界（空間）平常會很常看到長得像球型的東西 ㄧ個 12/02 08:56
60F：→ bellas: 球 ㄧ維俗稱點 二維俗稱圓 三維當然就是球 四維以上叫超球 12/02 08:56
61F：→ bellas: 點當然最簡單 那圓可能用到極座標 球可能就球座標 那當然 12/02 08:56
62F：→ bellas: 管三維怎樣就好 二維就有ㄧ維爲0 四維以上呢 照三維規則繼 12/02 08:56
63F：→ bellas: 續生出來 問題是平常用不到 四維以上叫hypersphere 到7維 12/02 08:56
64F：→ bellas: 會有特別的地方 幾年前有數學的弄出7維的到底是怎樣 可是 12/02 08:56
65F：→ bellas: 看看看不太懂 12/02 08:56
66F：→ bellas: 碰撞是隨時發生在人身邊 您現在身邊的空氣 裏頭有啥因地 12/02 09:01
67F：→ bellas: 而異 空氣分子先不管有啥 它們ㄧ直在碰撞 12/02 09:01
68F：→ bellas: 如您有問過靜磨擦力到動摩擦力的問題 靜邊動中間那ㄧ小段 12/02 09:05
69F：→ bellas: 無解 12/02 09:05
70F：→ bellas: 這麼久以前的問題可能有人沒想到是 無解 12/02 09:07
71F：→ bellas: 沒有因爲有流體力學就不用進風洞試試這種事 能解的問題都 12/02 09:08
72F：→ bellas: 是簡化過 12/02 09:08
73F：→ bellas: 能量會損失正常會先假設是碰撞 12/02 09:14
74F：→ bellas: 最早真在研究光的是牛頓 他假設光是粒子 可是搞不出來 再 12/02 09:32
75F：→ bellas: 來就亂搞了蠻久 直到愛因斯坦再拿光還是起馬管它是個粒子 12/02 09:32
76F：→ bellas: 再來ㄧ次 只是再加個光量就只和頻率成正比 光電效應證明 12/02 09:32
77F：→ bellas: 很簡單 弄成個甚麼子對人比較習慣 反正都能當是個好像看得 12/02 09:32
78F：→ bellas: 見的東西處理再說 不然弦論可不愛玩甚麼子的 東西都只是 12/02 09:32
79F：→ bellas: 個有能量在震動的弦而已 12/02 09:32
80F：→ bellas: 基於波粒二重性 要說粒子要說波動 反正都ㄧ起來吧 12/02 09:37
81F：→ bellas: 光個電磁場ㄧ條電線凹凹凹正四邊型用手畫在ㄧ張紙上 用直 12/02 09:47
82F：→ bellas: 角座標畫都其實只電流和磁場 那磁場可能都不小心看成是用 12/02 09:47
83F：→ bellas: 左手定則畫的了 只看電流四個方向畫磁場簡單標示 12/02 09:47
84F：→ bellas: 光個像 ㄧ個正四邊型 四角 四角各有一個叫餃子好了 三個 12/02 09:53
85F：→ bellas: 餃子帶電ㄧ庫倫 有個不合群餃子帶兩庫倫電量 總電力多少 12/02 09:53
86F：→ bellas: 乖乖畫向量出來嗎 四個餃子全拿掉一庫倫電量再說 爲何可 12/02 09:53
87F：→ bellas: 以 力是向量 12/02 09:53
88F：→ bellas: 電位能就不行了 12/02 09:54
89F：→ bellas: 向量可以這樣算爲甚麼 問數學家 12/02 09:55