Согласно закону сохранения энергии, полная энергия будет равна максимальной кинетической, т.К. В положении равновесия потенциальная равна нулю. Тогда: . Для потенциальной энергии получим:

24. Затухание колебаний. Показатель затухания и логарифмический декремент.

Затухающими наз. колебания, энергия (а значит, и амплитуда) которых уменьшается с течением времени. Затухание свободных механических гармонических колебаний связано с убыванием механической энергии за счет действия сил сопротивления и трения.

25. Вынужденные колебания. Резонанс.

Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних сил, меняющихся во времени.

Автоколебания отличаются от вынужденных колебаний тем, что последние вызваны периодическим внешним воздействием и происходят с частотой этого воздействия, в то время как возникновение автоколебаний и их частота определяются внутренними свойствами самой автоколебательной системы.

  .

Резонанс, то есть «неограниченный» линейный рост амплитуды со временем. Из курса математического анализа известно, что решение в этом случае надо искать в виде:  .

Таким образом, колебания в резонансе будут описываться следующим соотношением:

26. Уравнение звуковой волны и ее основные характеристики. Как изменяются параметры

волны при ее переходе из одной упругой среды в другую.

.

К основным характеристикам звуковых волн относят скорость звука, его интенсивность – это объективные характеристики звуковых волн, высоту тона, громкость относят к субъективным характеристикам. Субъективные характеристики зависят в большой мере от восприятия звука конкретным человеком, а не от физических характеристик звука.

27. Скорость звука (от чего она зависит). Отражение звуковой волны на границе раздела двух

сред.

Скорость звука — скорость распространения упругих волн в среде — как продольных в газах, жидкостях и твердых телах, так и поперечных (сдвиговых) в твердой среде. Определяется упругостью и плотностью среды.

ОТРАЖЕНИЕ ЗВУКА - явление, возникающее при падении звуковой волны на границу раздела двух упругих сред и состоящее в образовании волн, распространяющихся от границы раздела в ту же среду, из к-рой пришла падающая волна. Как правило, О. з. сопровождается образованием преломлённых волн во второй среде.

28. Ухо и восприятие звука. Какую роль играют слуховые косточки среднего уха?

Физиологический механизм восприятия звука основан на двух процессах, происходящих в улитке: 1) разделение звуков различной частоты по месту их наибольшего воздействия на основную мембрану улитки и 2) преобразование рецепторными клетками механических колебаний в нервное возбуждение. Звуковые колебания, поступающие во внутреннее ухо через овальное окно, передаются перилимфе, а колебания этой жидкости приводят к смещениям основной мембраны. От высоты звука зависит высота столба колеблющейся жидкости и, соответственно, место наибольшего смещения основной мембраны. 

 Благодаря слуховым косточкам амплитуда колебаний уменьшается, а сила их увеличивается, что позволяет приводить в движение столб жидкости во внутреннем ухе.

29. Какую роль играет отражение звука от барабанной перепонки?

при разрушении перепонки или слуховых косточек низкие звуки воспринимаются или плохо, или же совсем не воспринимаются, средние же и высокие, при прочих равных условиях, слышатся удовлетворительно. Функции барабанной полости, поскольку последняя содержит цепь слуховых косточек, ясны из предшествующего. Воздух, содержащийся в ней, способствует подвижности цепи слуховых косточек, что играет роль в проведении низких тонов, и кроме того, он сам по себе тоже проводит звук средних и низких тонов непосредственно пластинке стремени, а может быть - и вторичной перепонке круглого окна.

30. Бинауральный эффект

Бинаура́льный эффект — эффект, возникающий при восприятии звука двумя ушами. Он позволяет определить направление на источник звука, что делает звуковое восприятие объёмным.

Эффект состоит в том, что если человек обращён лицом к источнику звука, то звуковая волна доходит до обоих его ушей одновременно и поэтому — в одной фазе

31. Эффект Доплера и его применение в медицине (допплерометрия).

Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается:

,

где   — частота, с которой источник испускает волны,   — скорость распространения волн в среде,   — скорость источника волн относительно среды (положительная, если источник приближается к приёмнику и отрицательная, если удаляется).

Частота, регистрируемая неподвижным приёмником

Ультразвуковые волны отличаются от звуковых воли тем, что обладают значительно более короткими длинами волн, которые легче фокусировать и соответственно получать более узкое и направленное излучение, т. е,  сосредоточить вею энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать ее в небольшом объеме. Эти свойства ультразвука и позволили применить его в медицине для целей диагностики и лечения.

32. Ультразвук, его получение и прием.

Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты.

Вследствие обратимости пьезоэффекта он широко применяется и для приёма ультразвука. Изучение ультразвукового поля может производиться и оптическими методами: ультразвук, распространяясь в какой-либо среде, вызывает изменение её оптического показателя преломления, благодаря чему его можно визуализировать, если среда прозрачна для света.

33. Эхоскопия в медицине