Градиент скорости звука
В акустике градиент скорости звука — это скорость изменения скорости звука с расстоянием, например с глубиной в океане . [1] или высота в атмосфере Земли . Градиент скорости звука приводит к преломлению фронтов звуковых волн в направлении более низкой скорости звука, в результате чего звуковые лучи следуют по изогнутой траектории. Радиус кривизны звукового пути обратно пропорционален градиенту. [2]
Когда солнце нагревает поверхность Земли, в атмосфере возникает отрицательный градиент температуры . Скорость звука уменьшается с понижением температуры, поэтому это также создает отрицательный градиент скорости звука. [3] Фронт звуковой волны движется быстрее у земли, поэтому звук преломляется вверх, в сторону от слушателей на земле, создавая акустическую тень на некотором расстоянии от источника. [4] Противоположный эффект происходит, когда земля покрыта снегом или утром над водой, когда градиент скорости звука положителен. В этом случае звуковые волны могут преломляться с верхних уровней вниз к поверхности. [3]
В подводной акустике скорость звука зависит от давления (следовательно, глубины), температуры и солености морской воды , что приводит к градиентам вертикальной скорости, аналогичным тем, которые существуют в атмосферной акустике. Однако при нулевом градиенте скорости звука значения скорости звука имеют одинаковую «изоскорость» во всех частях данного водного столба (скорость звука не меняется с глубиной). [1] Тот же эффект происходит в изотермической атмосфере в предположении идеального газа .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Дополнение военно-морского флота к словарю военных и связанных с ними терминов Министерства обороны США (PDF) . Департамент Военно-Морского Флота . Август 2006 г. НТП 1-02. Архивировано (PDF) из оригинала 22 сентября 2019 г.
- ^ Ламанкуза, Дж. С. (2000). «10. Распространение звука на открытом воздухе». Контроль шума (PDF) . ME 458: Инженерный контроль шума. Государственный колледж, Пенсильвания: Государственный университет Пенсильвании . стр. 10.6–10.7.
- ^ Перейти обратно: а б Анерт, Вольфганг; Штеффен, Франк (1999). Инженерия звукоусиления . Лондон: Тейлор и Фрэнсис. п. 40. ИСБН 0-415-23870-6 .
- ^ Эверест, Ф. (2001). Главный справочник по акустике . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. стр. 262–263. ISBN 0-07-136097-2 .
См. также
[ редактировать ] | Эта акустике статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
