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第729章(第13页)

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但也可以传播机械波。

通常我们称空气中的机械波为声波,以我们的机械波接收器耳朵为基准。

但固体、液体中的也都可以称为声波。

可以通过一些设备,接收液体和固体中的机械波,并转入空气中,让我们的接收器可以工作。

波传播路径中,物体的振动逐渐减弱。

减弱有两种方式:1.自然减弱,比如水表面波的传播,随着距离增加,波的起伏变低。

因为能量越来越分散。

2.损耗,在传播中,很多物质弹性较差,传递扰动的能力很低,能量多数都转换为热量。

多个扰动源产生的波,在传播途中相遇,则每个波都发挥各自的扰动能力。

如果扰动刚好同方向,则扰动总和累加,导致此处物体振动大幅度增加。

如果扰动刚好反方向,则扰动总和抵消,此处物体振动幅度减小。

这种现象称为波的干涉。

思考:

1.二次世界大战中,大西洋中的潜水艇作用巨大。

水面舰船探测潜水艇就需要使用声纳。

声纳就是大喇叭,在水里面发射声音。

声波碰到潜水艇就反射回去,接收装置检测回波,判断是否存在大型移动对象。

潜水艇通常是被动接受声音,一般是发动机噪声或螺旋桨噪声,根据声音的特征来判断是否为攻击目标。

上世纪八十年代初发生东芝事件,就是潜水艇螺旋桨噪声引发的。

2.石子丢入水中,表面形成波是和在水中传播的声波不同,扰动源发起后,水被排开,由于水不可压缩,所以水被挤的高出水面,形成波峰。

对于某个水柱,当水柱升高时,水柱变窄,水柱下降时,水柱变宽。

当水表面浪的高度上升时,势能增加,则下降后的动能也增加,对前进方向水的冲击力增加,也就意味着表面波的速度增加。

也就是说表面波的速度由水波纹的高度决定。

当水的深度远大于波长时,水面升高变成波峰,体积增加,所增加的水是由波谷部分补充过来的。

此时水不仅是上下运动,还存在传播方向上的前后运动。

此时水面某点的整体运动就在传播方向上做圆周运动。

当此点在圆周的顶点时,水面处于波峰状态,当此点在圆周底点时,水面处于波谷状态。

此时波速取决于波长或圆周运动的速度,波长越长,圆周运动越慢,波速越快。

当水较深时,表面波对深水完全没有影响。

在水下拍摄的记录影视中可以看到,海面巨浪滔天,水下波澜不惊。

3.而声音在空气或水中传播时,都是纵波,没有横波。

横波仅在固体中存在,固体的结构紧密,横向的振动因材料的连续性得以持续。

纵波在流体中传播时,流体的压强在某个值附近变动,相当于这些流体在压缩和膨胀状态之间来回变动。

这种状态只能在压缩或膨胀的方向上延续,所以流体中横波无法存在。

同样频率的声波,在空气、水、固体中速度不同,因为这些物质压缩弹性不同。

同时因流体的特点,压强、温度不同,波速也不同。

当中流体中声明波速时,都必须说明对应的压强和温度。

海平面0℃时,空气音速是331ms。

水中的音速大约是空气中的4.3倍。

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