Ультразвук и его свойства
Ультразвук – это колебания упругой среды с частотой выше звуковых. К звуковым относят частоты, воспринимаемые человеческим ухом и попадающие в диапазон от 15 Гц до 20 КГц (частота 1 Герц соответствует одному колебанию в секунду). Колебания с частотой менее чем 15 Гц относятся к инфразвуковым, а с частотой более чем 20 000 Гц относятся к ультразвуковым.
Ультразвуковые колебания передаются в виде продольных волн, которые вызывают попеременное сжатие и разрежение среды или вещества. Амплитуда отклонений частиц среды от исходного состояния зависит от мощности передаваемой энергии: чем больше мощность – тем значительнее отклонения. В длину волны укладываются две области: одна область сжатия и одна область разрежения, при этом длина волны обратно пропорциональна частоте колебаний.
Низкочастотные ультразвуковые волны распространяются сферически. С увеличением частоты колебаний уменьшается длина волны, и пучок ультразвуковых волн становится прямолинейнее. Закономерности распространения высокочастотных ультразвуковых волн аналогичны закономерностям распространения световых волн и обладают такими же свойствами: поглощение, преломление, отражение от границы двух сред.
22 билет.
1)Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему[1].
Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления.Сопротивлением (резистором)
также называют радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.Сопротивление (часто обозначается буквой R или r) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как
где
R — сопротивление, Ом;
U — разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В;
I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.
Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.
Зная две формулы:
I = q/t ..... и ..... U = A/q
можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:
Количество тепла, выделяемого в проводнике при прохождении электрического тока, определяется законом Ленца — Джоуля. Его формулируют следующим образом. Количество выделенного тепла Q равно произведению квадрата силы тока I2, сопротивления проводника R и времени t прохождения тока через проводник:
Q = I2Rt
Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.
Основная часть всякого нагревательного электрического прибора -- нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры. Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром» .
В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Так, например, нагревательным элементом в электрическом утюге служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга.
Тепловое действие электрического тока впервые наблюдалось в 1801, когда током удалось расплавить различные металлы. Первое промышленное применение этого явления относится к 1808, когда был предложен электрозапал для пороха. Первая угольная дуга, предназначенная для обогрева и освещения, была выставлена в Париже в 1802. К полюсам вольтова столба, насчитывавшего 120 элементов, подсоединялись электроды из древесного угля, и когда оба угольных электрода приводились в соприкосновение, а затем разводились, возникал "сверкающий разряд исключительной яркости".
2)Математи́ческий ма́ятник — осциллятор, представляющий собой механическую систему, состоящую из материальной точки, находящейся на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в однородном поле сил тяготения[1]. Период малых собственных колебаний математического маятника длины L неподвижно подвешенного в однородном поле тяжести с ускорением свободного падения g равен
и не зависит[2] от амплитуды колебаний и массы маятника.
22 билет.
В физике мы имеем дело с волнами различной природы: механическими, электромагнитными и т.д. Несмотря на отличия, эти волны имеют много общих черт. Волны, рассматриваемый параметр которых (смещение молекул, механическое напряжение, и т.д.) изменяется периодически вдоль оси распространения, называются продольными волнами. Если колебания происходят перпендикулярно оси распространения волны (как у электромагнитных волн, например), то такие волны называются поперечными.
Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга.[1] Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.
ДИФРАКЦИЯ ВОЛН - в первоначальном узком смысле - огибание волнами препятствий, в современном, более широком - любые отклонения при распространении волн от законовгеометрической оптики. К Д. в. фактически относят все эффекты, возникающие при взаимодействии волн с объектом любых размеров, даже малых по сравнению с длиной падающей волны 
, когда сопоставление с лучевым приближением совершенно не показательно. При таком общем толковании Д. в. тесно переплетается с явлениями распространения и рассеяния волн в неоднородных средах.
2) Колебания – один из самых распространенных процессов в природе и технике.
Колеблются крылья насекомых и птиц в полете, высотные здания и высоковольтные провода под действием ветра, маятник заведенных часов и автомобиль на рессорах во время движения, уровень реки в течение года и температура человеческого тела при болезни.