Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t15051.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 15:06:02 2016
Кодировка: Windows-1251
Студенческий форум Физфака МГУ > Затухание звука в воздухе
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Затухание звука в воздухе
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Интересные задачи и познавательные вопросы
peregoudov
Тут вот
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/...?num=1222183287
человек задал казалось бы простой вопрос: чему равен коэффициент затухания звука в воздухе?

Я извлек из ЛЛ6 формулу
Цитата
Есть готовая формула (79,6) для пространственного коэффициента затухания плоской волны
$$ \gamma=\frac{\omega^2}{2\rho c^3} \left[\left(\frac43\eta+\zeta\right)+ \kappa\left(\frac1{c_v}-\frac1{c_p}\right)\right] $$

Здесь $\eta$ и $\zeta$ --- вязкости, $\kappa$ --- теплопроводность.
но, когда подставил значения
Цитата
Для частоты 200 Гц, скорости звука 340 м/с, плотности 1.2 кг/куб.м, вязкости $1.82\cdot 10^{-5}$ Н*с/кв.м (не очень понятно, что за вязкость, я считал, что это значение первой круглой скобки), теплопроводности 0.0257 Вт/(К*м) получается $1/\gamma=2000$ км. Похоже, затухание звука из-за неидеальности (вязкости и теплопроводности) отпадает. Нужна другая модель.
то как-то не очень здорово вышло.

Человек тем временем нашел в Интернете статью
http://n-t.ru/ri/ar/zv10.htm
в которой утверждается, что типичный коэффициент затухания
Цитата
порядка 0.02 дБ/м, что, насколько я понимаю, соответствует $1/\gamma\approx 1$ км. Это намного меньше, чем получается по формуле из ЛЛ6. Разные факторы, судя по статье, меняют это значение раз в 10, не более. То есть даже "обычное" затухание звука никак не объясняется вязкостью! С этим надо что-то делать...


А вот что делать? Буду рад любой информации, особенно ссылкам на конкретные эксперименты, цифры, модели.
Developer
Цитата(peregoudov @ 2.10.2008, 0:23) *
А вот что делать?

Думаю, то следует учесть неоднородности плотности среды, на которых происходит рассеяние звуковой волны...
Vladimir Dubrovskii
Реальная волна не плоская, а сферическая. Интенсивность сферической волны уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Если же звуковая волна будет распространяться по звуковому волноводу, то может быть она и пройдет 2000 км.
peregoudov
Цитата(Developer @ 2.10.2008, 10:04) *
Думаю, то следует учесть неоднородности плотности среды, на которых происходит рассеяние звуковой волны...
Не Вы один так думаете. Но, согласитесь, странно называть затуханием величину, которая так сильно зависит от конкретной геометрии эксперимента. И еще. Каковы характерные размеры этих "неоднородностей"? Если они много больше длины волны (а она порядка метра), то можно применять лучевое приближение. Вряд ли луч настолько кривой, что его длина на три порядка больше кратчайшего расстояния.

Цитата(Vladimir Dubrovskii @ 2.10.2008, 10:54) *
Реальная волна не плоская, а сферическая. Интенсивность сферической волны уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
Во-первых, децибелы --- это экспоненциальный закон, а не степенной. Во-вторых, степенной закон вообще не может характеризоваться размерным параметром.
Developer
Цитата
...странно называть затуханием величину, которая так сильно зависит от конкретной геометрии эксперимента. И еще. Каковы характерные размеры этих "неоднородностей"? Если они много больше длины волны (а она порядка метра), то можно применять лучевое приближение.

Называйте затухание поглощением...
Из личного опыта:
- летая на кукурузниках типа АН-2, испытывал попадание ероплана в воздушные ямы, размер ям порядка самого ероплана;
- наблюдая марево над асфальтовой дорогой, видел неоднородности плотности воздуха порядка сантиметра или десятков сантиметров.
Точные значения величин неоднородностей можно исследовать, например, и ультразвуковой волной в лабораторных условиях...
Акустики, ау, отзовитесь...

Полный абзац! Сообщение сделал с одной машины, а правку пришлось выполнять с другой...
peregoudov
Цитата(Developer @ 2.10.2008, 12:10) *
Акустики, ау, отзовитесь...
Вот это правильный призыв!
e-solo
Акустики, ау, отзовитесь...
Вот это правильный призыв!


ну мне прямо за них стыдно стало

thinking.gif

там вообще-то должен получаться, в зависимости от температуры волновод, кстати)

прицепил книгу, там странице на 36 что-то есть по этому поводу
_Andr
Перегудов, там ваш товарищ, когда ему дают правильные цифры
отличные ответы пишет на форуме, который Вы модерируете

Цитата
Цитата

температура (гр. Ц.) 20 30
для 200 Гц затухание (дБ/км) 0,6-1 0,45-1

Хочешь сказать, что если ты крикнешь, то тебя услышат за несколько десятков км? А если пукнешь (частота еще меньше) - то за сотни км? Не льсти себе.

И довольно интересно, как его единица измерения соотносится с полученным вами затуханием =)
пересчитать не желаете?

И совет-
Не сравнивайте напрямую к. затухания 2-х частот, которые отличаются более чем на порядок (200Гц в вашем расчете и 3000Гц в ссылке вашего товарисча), ничего кроме своей некомпетентности тем самым не показываете.
peregoudov
Цитата(e-solo @ 2.10.2008, 21:48) *
прицепил книгу, там странице на 36 что-то есть по этому поводу
Спасибо. Только не на странице 36, а на странице 40: формула (2.12) попросту совпадает с приведенной мной формулой (79,6) ЛЛ6. Начало параграфа 3 как будто свидетельствует о том, что я неправильно посчитал гамму 194.gif, и различие теории и эксперимента всего в два раза. Буду проверять.

P.S. Проверил. Все у меня правильно. Ах, да. Сразу не заметил: там же частотный диапазон совсем другой 120-4000 кГц. Поскольку затухание зависит от частоты квадратично, на таких частотах оно в 10^6 больше, то есть 1/\gamma\sim 1 м. А на звуковых частотах какой-то другой механизм, видимо, преобладает.

Цитата
там вообще-то должен получаться, в зависимости от температуры волновод, кстати)
С этого места поподробнее.
morozov
Классический ре
Цитата(peregoudov @ 2.10.2008, 20:46) *
Акустики, ау, отзовитесь...


Я с вами не общаюсь .... но если народу интересно

классический результат (Рэлей) в воздухе звук 200 Гц затухает в два раза на дистанции 140 км

С формулой проблем нет...просто надо выкинуть продольную вязкость она - второе слагаемое... как ни странно в ПРОДОЛЬНОЙ волне играет роль только СДВИГОВАЯ вязкость 10-4 г/см.сек .. надо посмотреть на деформацию куба, разверну того на 90 гр. а волновому вектору.. можно понять, что сдвиг элемента имеет место быть.

только надо учесть, что это затухание ПЛОСКОЙ волны..
peregoudov
Тут вот еще какое дело. Изначально вопрос ставился о зависимости затухания от температуры (при постоянном давлении)
Цитата
Влияет ли температура воздуха на
<...>
2) степень затухания звука
Если да, то как, почему и насколько существенно это влияние.
Если судить по формуле из ЛЛ6, то не влияет. Вязкость, теплопроводность и скорость звука пропорциональны корню из температуры, а плотность обратно пропорциональна температуре. Однако вроде бы есть данные, что в холодном воздухе звук затухает слабее (звуки ночью разносятся дальше).
Moving Observer
Цитата(peregoudov @ 6.10.2008, 13:20) *
Если судить по формуле из ЛЛ6, то не влияет. Вязкость, теплопроводность и скорость звука пропорциональны корню из температуры, а плотность обратно пропорциональна температуре. Однако вроде бы есть данные, что в холодном воздухе звук затухает слабее (звуки ночью разносятся дальше).

Ну, батенька, Вы даете! Здесь, в Ваших словах есть все указания на вывод, который Вы видели в литературе, но которомы Вы не верите!
peregoudov
Не понял, можно яснее?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.