Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы медвизуализации_chast_1

.pdf
Скачиваний:
416
Добавлен:
26.04.2016
Размер:
1.53 Mб
Скачать

51

6. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с

Найти:

=?

Акустическое сопротивление по определению –

произведение плотности среды

на скорость

распространения звука

 

: =

 

 

кг⁄м с.

 

 

 

 

Соответственно заданным числовым значениям

акустическое

сопротивление

люцита:

= ∙ = , ∙ кг⁄м с.

 

Ответ: = , ∙ кг⁄м с.

7. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с

Найти:

=?

Акустическое сопротивление по определению – произведение плотности среды на скорость распространения звука : = кг⁄м с.

Соответственно заданным числовым значениям акустическое сопротивление ПВХ:

= ∙ = , ∙ кг⁄м с.

Ответ: = , ∙ кг⁄м с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

Акустическое сопротивление по определению –

 

ρ1 = , кг/м3

 

произведение

плотности среды на скорость

с1 = м/с

 

распространения звука . Следовательно:

ρ2 = кг/м

3

=

кг⁄м с, =

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2 = м/с

 

где – акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

 

 

воздуха,

скорость

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

=?

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды,

 

-

скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде. Акустическое

 

 

 

 

 

 

сопротивление

 

воздуха

 

 

при

нормальных

 

 

 

 

 

 

условиях

относительно

воды

определяем как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношение

 

 

=

 

. Подставляем

числовые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, ∙

, ∙ .

 

 

 

 

 

 

 

 

данные:

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

, ∙ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

Акустическое сопротивление по определению –

ρ1 = кг/м3

произведение плотности среды на скорость

с1 = м/с

 

распространения звука . Следовательно:

ρ2 = кг/м

3

=

 

кг⁄м с, =

 

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2 = м/с

 

где – акустическое сопротивление глицерина,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность глицерина,

 

– скорость

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в глицерине;

=?

 

 

 

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды, - скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде. Акустическое

 

 

 

 

сопротивление глицерина

 

при

 

нормальных

 

 

 

 

условиях

относительно

воды

определяем, как

отношение = .

Подставляем числовые данные:

= , , .

Ответ: , .

10. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

 

 

Акустическое сопротивление по определению –

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ1 = кг/м3

произведение плотности среды на скорость

 

 

с1 = м/с

 

 

распространения звука . Следовательно:

 

 

ρ2 = кг/м

3

=

 

 

 

кг⁄м с, =

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2 = м/с

 

 

где – акустическое сопротивление кварца,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

 

 

 

кварца,

 

скорость

 

 

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в кварце;

 

 

=?

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды,

- скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде. Акустическое

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление

 

кварца

при

 

нормальных

 

 

 

 

 

 

 

 

условиях

относительно воды

определяем, как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношение

 

 

=

 

. Подставляем

числовые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данные:

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

=

 

 

 

 

 

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

 

 

Акустическое сопротивление по определению –

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ1 = кг/м3

 

 

произведение

плотности

среды

на

скорость

с1 = м/с ρ2 = кг/м3 с2 = м/с

Найти:

=?

53

распространения звука . Следовательно:

=

 

кг⁄м с, =

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление моторного масла, – плотность моторного масла,– скорость продольной ультразвуковой волны

вмоторном масле; - акустическое сопротивление воды, – плотность воды,- скорость продольной ультразвуковой волны

вводе. Акустическое сопротивление моторного масла при нормальных условиях относительно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды

определяем как отношение

 

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: , .

12. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с ρ2 = кг/м3 с2 = м/с

Найти:

=?

Акустическое сопротивление по определению – произведение плотности среды на скорость распространения звука . Следовательно:

=

 

 

кг⁄м с, =

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление люцита,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

люцита,

– скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в люците;

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды, - скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде. Акустическое

сопротивление

 

воздуха при нормальных

условиях

 

относительно воды определяем как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношение

 

 

=

 

. Подставляем числовые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данные:

 

 

 

=

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Решение.

 

 

 

 

 

Дано:

Акустическое сопротивление по определению –

 

ρ1 = кг/м3

произведение плотности среды на скорость

 

с1 = м/с

распространения звука . Следовательно:

 

 

 

 

 

54

 

ρ2 = кг/м3

 

 

 

=

 

кг⁄м с, =

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление ПВХ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

– плотность ПВХ, – скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=?

ультразвуковой волны в ПВХ;

 

- акустическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление воды, – плотность воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

скорость продольной

 

ультразвуковой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волны в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Акустическое

сопротивление

 

ПВХ

 

при

 

 

 

 

нормальных

 

условиях

относительно

 

 

воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определяем

 

 

 

 

как

отношение

 

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: , .

14. Решение.

Дано:

 

Рассчитывают

 

коэффициент

 

отражения

 

по

ρ1 = кг/м3

интенсивности

 

согласно формуле, содержащей

с1 = м/с

 

акустические

сопротивления

 

отражённой

 

и

ρ2 = кг/м

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей

акустических

волн:

инт

= (

 

) ,

 

+

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

=

 

кг⁄м с;

=

 

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление люцита,

 

 

инт =?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность люцита,

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в люците;

 

 

 

 

- акустическое сопротивление ПВХ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность ПВХ,

- скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в ПВХ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

интенсивности, подставив выражения для

 

 

акустических сопротивлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙+∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт = (

) = ( , ) = ∙ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ − ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: инт = ∙ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ∙+∙ )

55

15. Решение.

Дано:

 

Рассчитывают

коэффициент

 

отражения

 

 

по

ρ1 = кг/м3

амплитуде

 

согласно

формуле,

содержащей

с1 = м/с

 

акустические

сопротивления

 

отраженной

 

 

 

и

ρ2 = кг/м

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| −

 

|

 

 

 

падающей акустических волн:

ампл

=

 

 

 

 

 

,

с2 = м/с

 

(

+

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

=

 

 

кг⁄м с;

=

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл =?

 

где – акустическое сопротивление люцита,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность люцита,

 

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в люците;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление ПВХ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность ПВХ,

 

- скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в ПВХ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

амплитуде,

 

подставив

выражения

для

 

 

акустических сопротивлений: ампл =

 

| |

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(+ )

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл = |( ∙ − ∙ )| = , .

Ответ: ампл = , .

16. Решение.

Дано:

Рассчитывают

коэффициент

 

отражения

 

по

ρ1 = , кг/м3

интенсивности согласно формуле, содержащей

с1 = м/с

акустические

сопротивления

 

отражённой

 

и

ρ2 = кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей

акустических

волн:

инт = (

 

) ,

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Найти:

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт

— ?

=

 

кг⁄м с; =

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление воздуха,– плотность воздуха, – скорость

продольной ультразвуковой волны в воздухе;- акустическое сопротивление ПВХ,– плотность ПВХ, - скорость продольной

ультразвуковой волны в ПВХ.

Запишем формулу коэффициента отражения по интенсивности, подставив выражения для

56

акустических сопротивлений:

инт = (

)

 

 

. Подставляем числовые

+

 

 

 

 

данные:

 

 

 

 

 

 

∙ − , ∙

 

 

 

 

инт = (

 

 

 

) = ( , ) , =

∙+, ∙

 

 

 

= .

Ответ: инт = .

17. Решение.

 

Дано:

Рассчитывают

 

коэффициент

 

 

отражения

 

 

по

 

ρ1 = , кг/м3

интенсивности согласно формуле,

содержащей

 

с1 = м/с

акустические

сопротивления

 

 

отражённой

 

 

и

 

ρ2 = кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей акустических волн:

 

инт

= (

 

) ,

 

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

Найти:

при

=

 

кг⁄м с; =

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт

— ?

где

 

 

 

– акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

 

 

 

- акустическое

сопротивление

воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

 

воды,

 

- скорость

продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

 

 

интенсивности, подставив выражения для

 

 

 

 

акустических сопротивлений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт = (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

.

Подставляем

 

числовые

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ − , ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт =

(

 

 

 

 

 

 

 

 

) = ( , )

 

 

 

 

∙ + , ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: инт .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

Рассчитывают

 

коэффициент

 

 

отражения

 

 

по

 

ρ1 = , кг/м3

амплитуде

 

согласно

формуле,

содержащей

 

с1 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

 

ρ2 = кг/м3

 

акустические

сопротивления

 

отражённой

 

 

 

и

 

с2 =2395 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| − |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей акустических волн: ампл =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

+ )

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, при

 

=

 

 

 

кг⁄м с;

 

 

 

=

 

 

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

ампл— ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

– акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

 

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды,

 

- скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

 

 

 

амплитуде,

 

 

 

подставив

 

 

 

выражения

 

для

 

 

 

 

 

акустических сопротивлений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл =

 

|

|

.

Подставляем

 

 

 

числовые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(+ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данные: ампл

=

 

|( ∙ − , ∙ )|

 

= , .

 

 

 

 

 

 

 

 

( ∙+, ∙ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: ампл

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

 

Рассчитывают

 

 

коэффициент

 

отражения

 

 

 

по

 

ρ1 = , кг/м3

 

 

 

амплитуде

 

 

согласно

формуле,

 

содержащей

 

с1 = м/с

 

 

 

акустические

 

сопротивления

 

отраженной

 

 

 

и

 

ρ2 = кг/м

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| −

|

 

 

 

 

 

 

падающей акустических волн:

 

 

ампл

=

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

( +

 

)

 

 

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_______________

 

при

=

 

 

кг⁄м с;

 

=

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

 

где – акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл— ?

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

 

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– плотность воды,

- скорость продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

 

 

 

амплитуде,

 

 

 

подставив

 

 

 

выражения

 

для

 

 

 

 

 

акустических сопротивлений: ампл

=

 

| |

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(+ )

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл =

|( ∙ − , ∙ )|

= , .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ∙+, ∙ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58

Ответ: ампл .

20. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с ρ2 = кг/м3 с2 = м/с

Найти:

инт— ?

Рассчитывают коэффициент отражения по интенсивности согласно формуле, содержащей акустические сопротивления отражённой и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей

 

акустических

 

волн:

 

инт = (

 

)

,

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

=

 

 

кг⁄м с;

 

 

=

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

– акустическое сопротивление воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

 

воды,

скорость

продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в воде;

- акустическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление глицерина,

плотность

глицерина,

 

 

-

скорость

 

продольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ультразвуковой волны в глицерине. Запишем формулу коэффициента отражения по интенсивности, подставив выражения для акустических сопротивлений:

инт = (

 

 

) .

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

∙ − ∙

 

 

инт = (

)

= , = ,

 

 

∙ + ∙

 

Ответ: инт = , .

21. Решение.

Дано:

Рассчитывают

коэффициент

 

 

отражения

 

по

ρ1 = , кг/м3

интенсивности

согласно

формуле,

содержащей

с1 = м/с

акустические

сопротивления

 

отражённой

 

и

ρ2 = кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей

акустических

 

волн:

инт

= (

 

) ,

с2 = м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Найти:

при

=

 

кг⁄м с;

 

=

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инт

— ?

где – акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление глицерина,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

глицерина,

 

 

-

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в глицерине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ∙+∙ )

59

Запишем формулу коэффициента отражения по интенсивности, подставив выражения для акустических сопротивлений:

инт = (

 

 

) .

 

 

+

 

 

 

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

∙ − , ∙

 

 

инт = (

)

= = .

 

 

 

∙ + , ∙

 

Ответ: инт = .

22. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с ρ2 = кг/м3 с2 = м/с

Найти:

ампл =?

Рассчитывают коэффициент отражения по амплитуде согласно формуле, содержащей акустические сопротивления отражённой и

падающей акустических волн: ампл = | − | ,

( + )

при = кг⁄м с; = кг⁄м с,

где – акустическое сопротивление воды,– плотность воды, – скорость продольной

ультразвуковой волны в воде; - акустическое сопротивление глицерина, – плотность глицерина, - скорость продольной

ультразвуковой волны в глицерине.

Запишем формулу коэффициента отражения по амплитуде, подставив выражения для

акустических сопротивлений: ампл = | |.

(+ )

Подставляем числовые данные:

ампл = |( ∙ − ∙ )| = , .

Ответ: ампл = , .

23. Решение.

Дано:

 

Рассчитывают

коэффициент

отражения

 

по

ρ1

= , кг/м3

 

амплитуде согласно формуле, содержащей

с1

= м/с

 

акустические

сопротивления

отражённой

и

ρ2

= кг/м

3

 

 

 

 

 

| − |

 

 

падающей акустических волн:

 

ампл

=

 

 

 

 

,

 

(

 

 

 

с2

= м/с

 

 

 

 

 

 

+ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ∙+, ∙ )

60

Найти:

при

=

 

кг⁄м с;

=

 

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ампл

=?

где – акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

 

 

 

- акустическое сопротивление глицерина,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

глицерина,

 

-

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в глицерине.

 

 

 

Запишем формулу коэффициента отражения по

 

 

 

амплитуде,

 

подставив

выражения

для

 

 

 

акустических сопротивлений: ампл =

| |

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(+ )

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

 

 

 

 

ампл = |( ∙ − , ∙ )| = , = .

Ответ: ампл = .

24. Решение.

Дано:

ρ1 = кг/м3 с1 = м/с ρ2 = кг/м3 с2 = м/с

Найти:

инт— ?

Рассчитывают коэффициент отражения по интенсивности согласно формуле, содержащей акустические сопротивления отражённой и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падающей

акустических

волн:

инт

= (

 

)

,

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

=

 

 

кг⁄м с;

=

 

кг⁄м с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где – акустическое сопротивление воздуха,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

воздуха,

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в воздухе;

 

 

 

- акустическое сопротивление глицерина,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотность

глицерина,

 

 

-

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольной ультразвуковой волны в глицерине. Запишем формулу коэффициента отражения по интенсивности, подставив выражения для акустических сопротивлений:

инт = (

 

) .

+

 

 

 

Подставляем числовые данные:

 

∙ − ∙

 

 

инт = (

)

= (− , ) = , .

 

 

∙+∙

 

Ответ: инт = , .