Механические колебания и волны, акустика. Биофизика слухового
Греческий алфавит
Печатная | Название | Печатная | Название | Печатная | Название |
буква | буква | буква | |||
A a | альфа | I i | йота | R r | ро |
B b | бета | K k | каппа | T τ | тау |
G g | гамма | L l | лямбда | S s | сигма |
D d | дельта | M m | мю | U u | ипсилон |
E e | эпсилон | N n | ню | F j | фи |
Z z | дзэта | X x | кси | C c | хи |
H h | эта | O o | омикрон | Y y | пси |
Q q | тэта | P p | пи | W w | омега |
Приставки для образования наименований кратных и дольных единиц
Кратность и дольность | Наименование | Обозначения | ||
Русское | международное | |||
1 000 | 000 000 000 = 1012 | тера | Т | Т |
1 000 | 000 000 = 109 | гига | Г | G |
1 000 | 000 = 106 | мега | М | M |
1 000 | = 103 | кило | к | k |
1 00 = 102 | гекто | г | h | |
10 = 101 | дека | да | da | |
0,1 = 10-1 | деци | д | d | |
0,01 = 10-2 | санти | с | c | |
0,001 | = 10-3 | милли | м | m |
0,000 | 001 = 10-6 | микро | мк | μ |
0,000 | 000 001 = 10-9 | нано | н | n |
0,000 | 000 000 001 = 10 -12 | пико | п | p |
Основные физические и математические константы
Постоянная | Обозначение и значение |
Гравитационная постоянная | G = 6,6720·10-11 Н·м2/кг2 |
Атомная единица массы | 1 а.е.м. = 1,66043·10-27 кг |
Скорость света в вакууме | с ≈ 3 · 108 м/с |
Постоянная Авогадро | NA = 6,022· 1023 моль-1 |
Молярная газовая постоянная | R = 8,31 Дж/(моль· К) |
Постоянная Больцмана | k = 1,38· 10-23 Дж/К |
Элементарный заряд | е = 1,601892 · 10-19 Кл |
Масса покоя электрона | me = 9,109534·10-31 кг; (5,48558026·10-4 а.е.м) |
Масса покоя протона | mр =1,6726485·10-27 кг; (1,007276470 а.е.м) |
Масса покоя нейтрона | mn = 1,6749543·10-27 кг; (1,008665012 а.е.м) |
Электрическая постоянная | ε0 = 10-9/36p Ф/м ≈ 8,84 · 10-12 Ф/м |
Магнитная постоянная | μ0 = 4p ×10-7 Гн/м ≈ 12,57 · 10-7 Гн/м |
Постоянная Планка | h = 6,63 · 10-34 Дж · с |
Число «пи» | π = 3,14159…. |
Энергия покоя электрона | mec2 = 0,5110034 МэВ |
Энергия покоя протона | mpc2 = 938,2796 МэВ |
Энергия покоя нейтрона | mnc2 = 939,5731 МэВ |
Электрон-вольт | 1 эВ = 1,60 × 10-19 Дж |
Ускорение свободного падения | g = 9,80665 м/с2 |
Основание натуральных логарифмов | е = 2,71828… |
Постоянная Фарадея | F = 96500 Кл · моль-1 |
Нормальное атмосферное давление | Pа.н = 101325 Па = 760 мм.рт.ст. |
Динамическая вязкость воздуха (00 С) | = 18,1 мкПа·с |
Динамическая вязкость воды (200 С) | =1005 мкПа·с |
Динамическая вязкость крови (200 С) | =5000 мкПа·с |
Плотность воздуха | ρ = 1,29 кг/м3 |
Плотность воды (40 С ) | ρ =1000 кг/м3 |
Плотность крови | ρ = 1060 кг/м3 |
Скорость звука в воздухе | υ = 331 м/с |
Скорость звука в воде (00 С) | υ = 1402 м/с |
Связь десятичного и натурального | ln a » 2,3 lg a или lg a » 0,43 ln a |
ФОРМУЛЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ
РЕШЕНИИ ЗАДАЧ.
Механические колебания и волны, акустика. Биофизика слухового
анализатора. | ||||||||
1. | Т | √ | - период колебаний. | |||||
2. | Т | - период колебаний пружинного маятника. | ||||||
3. √ - период колебаний математического маятника.
4. n = 1/T или n = wо/2p – частота колебаний.
5. - дифференциальное уравнение II порядка, описывающие
свободные незатухающие колебания
6. x = A cos (w0t + j0) – смещение колеблющейся точки при гармонических
колебаниях (решение дифференциального уравнения II порядка, описывающее гармонические колебания). Где А – амплитуда, (w0t + j0)-фаза колебания, j0 – начальная фаза, w0 – циклическая частота, t – время
колебания.
7. х - производная от смещения по времени (скорость материальной точки).
8. - производная от скорости по времени (ускорение материальной
точки). | ||||
9. u = -Aw0 sin(w0t +j0 ) - скорость | материальной | точки | при | гармонических |
колебаниях. | ||||
10. а = -Aw02 cos(w0t +j0 ) -ускорение | материальной | точки | при | гармонических |
колебаниях. | ||||
11. umax = Aw0 - максимальная скорость (амплитуда скорости) | материальной | |||
точки. |
12. аmax = Aw02 - максимальная ускорение (амплитуда ускорения) материальной точки.
13. = 0 - дифференциальное уравнение II порядка,
описывающее затухающие колебания.
14. x = A0·e- t cos (wt + j0) - смещение колеблющейся точки при затухающих колебаниях (решение дифференциального уравнения II порядка,
описывающее свободные затухающие колебания).
15. А | А | - амплитуда колебаний. Где A0 - начальная амплитуда |
колебания, | - коэффициент затухания | |
16. w2 = w02 - | 2 - круговая частота затухающих колебаний, - коэффициент | |
затухания. |
17. - период затухающих колебаний.
√
A0e | -bt | ||||
18. | l = ln | - логарифмический декремент затухания. | |||
A0 e | -b (t +T ) | ||||
19. ·T= λ | - соотношение, связывающее коэффициент затухания, период | ||||
колебания | |||||
и логарифмический декремент затухания |
20. Екин = mυ2/2 - кинетическая энергия, m - масса тела.
21. Епот = kx2/2 - потенциальная энергия, х - смещение.
22. Еполн = mw02A2/2 = kA2/2 – полная энергия колебательного движения.
23. | - дифференциальное уравнение II порядка, | ||||
описывающие вынужденные колебания. |
24. - амплитуда вынужденных колебаний/
√
25. | рез | √ | - резонансная круговая частота. | ||||||||||||||||
26. Арез | - амплитуда при резонансе. | ||||||||||||||||||
√ | |||||||||||||||||||
27. | с [ | ]- уравнение механической плоской волны, | |||||||||||||||||
υ | |||||||||||||||||||
x - координата точки, υ- скорость волны в среде | |||||||||||||||||||
28. | - длина волны. | ||||||||||||||||||
29. Ф | - поток энергии волн. | ||||||||||||||||||
Ф | |||||||||||||||||||
30. | ρυ - плотность потока энергии волн (интенсивность волны). | ||||||||||||||||||
31. | ρ | υρА | - объёмная плотность энергии волн. | ||||||||||||||||
32. | υ | - доплеровский сдвиг частоты, где υ - скорость УЗ-волны, | |||||||||||||||||
д | г | ||||||||||||||||||
υ | υ | ||||||||||||||||||
υо | скорость объекта. Е | то | |||||||||||||||||
33. где υ - скорость звука в данной среде, ρ - плотность среды, р -
звуковое давление.
34. - частота звуковых волн, где с - скорость звука в вакууме.
35. E= k lg(I / I0) - закон Вебера – Фехнера, где E - уровень громкости звука, k
– коэффициент зависящий от частоты и интенсивности звука (k = 1 при n=
1000 Гц),
lg (I / I0) - десятичный логарифм отношения интенсивностей звука, I0 = 10-12Вт/м2- интенсивность при пороге слышимости.