Технология машиностроения

238 При распространении волнового движения в среде протекают два различных явления: движение отдельных частиц среды около своего положения равновесия и перемещение самой упругой волны по среде. Первое явление относится к обычному механическому перемещению отдельных микрообъемов среды, которые моделируются материальными точками. Второе явление представляется как движение возмущенного состояния среды от одной группы частиц к другой. Частицы среды приобретают движение только в момент прохождения волны, после прохождения возмущения под действием упругих сил они возвращаются в свое равновесное состояние, в состояние покоя, в то время как упругая волна распространяется дальше, вовлекая в колебательное движение все новые и новые объемы среды. Скорость распространения упругих волн в среде есть скорость звука. Волны, образованные внешним воздействием, приложенным к упругой среде, являются бегущими волнами: они «бегут» от создающего их источника. Если внешняя сила совершает гармонические колебания, то вызванные ею волны называются гармоническими бегущими волнами. В зависимости от частотного диапазона упругие волны делятся на инфразвуковые, звуковые, ультразвуковые и гиперзвуковые (табл. 3.1). Таблица 3.1 Тип волн Частотный диапазон Инфразвуковые волны 0 − 20 Гц Звуковой диапазон 20 Гц − 20 кГц Ультразвуковой диапазон 20 кГц − 1 мГц Гиперзвуковой диапазон 1 мГц − 10 гГц Но хотя основные законы распространения звука в разных средах одни и те же, такие величины, как, например, упругость и плотность среды, различаются в широких пределах, что прежде всего отражается на скорости