百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



为什么声波的传播速度与振动的频率响度无关? 第1页

  

user avatar   zhang-xue-er 网友的相关建议: 
      

你的理解是错误的。这个错误分成两个部分:1 气体传播波和固体传播波的不同,这个下面讲。

2 波并不是质点接触了,就全能量、无延时的传播。碰撞的几乎无延时,不代表相位无变化,也不代表能量被传递。波的传播速度是相速度,传播的是相位和能量,不是简单的机械运动。因为波是往复运动,不是直线运动,波上一个质点瞬时得到的能量和运动方向,不代表波的能量和方向,它在一个周期得到的能量总和,才是波的能量,质点本身位置不改变,改变的是振动的大小和回到零点时的时间点(相位),相位零点的传播才是波速。你说的直线运动是波前的运动,而不是波本身的运动。

以下为细节

==================

1 波的传播和基质运动有关,但是波的速度可以超过基质(比如,电流传播速度为光速,比金属电子、溶液离子快),当然也可以低于媒介(声波)。简单说就是相速度和群速度的区别。

形象点说,空气分子的直线运动不是波的传播;空气分子运动,被其他分子反弹回来,平均而言回到了原位,这是A过程,这仍然不是波的传播。一群A过程的集合是B过程。B过程才是波的运动,A过程不是。

A过程的很多运动是大部分互相抵消的,只有A的总和发生了改变,才算传播了波。因为没有波的时候,也在无时不刻发生A过程。只有A的总体发生了变化,才有B过程。气体不是固体或者液体,其单个分子的运动并不高度跟随整体运动(所以才叫气体啊)。


2 固体里面也一样。p处的振动,是一个正弦波,它传到q,从运动开始而言,波速度并非直接是两者距离除以运动时间,而是距离除以q的跟随波动和p的同步后,这个同步时间落差。

非常简单的,碰撞后p往左回到零点,q往右回到零点,他们能同时回到吗?方向和位置都不一样,当然不可能。

更详细的你可以看“受迫振动”的相关文章,这个最最简单的两个弹簧(频率不一样)传播波的例子。

并非碰到了才能同步,也并非碰到了就马上同步。


user avatar   shinbade 网友的相关建议: 
      

楼主错就错在:

其中A的速度即声波的速度。

A只是空气分子的微观速度,它不是波的速度。


user avatar   mai-xi-ni-huang 网友的相关建议: 
      

估算一个上界。思路是每一轮都寻求一条最短线段,将当前包含天使的多边形,按面积等分成两个新的子多边形。再假设天使的运气足够好,每次都瞬移到等分效率较低的子多边形。

直观看出,取平行于正三角形一条边的线段来等分其面积,等分效率最高。令此线段长度 ,三角形边长 ,则:

这样,初始正三角形被分成一个新的小正三角形和一个等腰梯形,易见等腰梯形的等分效率远高于新的小正三角形,于是根据假设,天使将瞬移到新的小正三角形当中。如此循环,至于无穷,天使将被锁定在初始正三角形的一个顶点。计算魔鬼走过的耗时路程:

记魔鬼速度 ,则捉住天使的时间:

这个题目如此离散,不借助于数值离散优化不易得到全局最优解,建议大家来改进这个上界吧。


按照 @yyx 说的圆弧线等分正三角形以及后续的扇形,上界可以改进为:




  

相关话题

  高中物理和大学物理有什么区别? 
  如果你有一把无限长的激光剑,你能把地球劈成两半吗?劈开后地球会有什么变化? 
  光速每秒约 30 万公里,为什么夜晚站在空旷的田野四周还是一片漆黑? 
  因为电压是电势差,那么为什么家用电是 +220V,而不是 -220V? 
  游戏《赛博朋克 2077》中的「超级摩天楼」为什么要设计成头重脚轻的形状?这样符合物理规律吗? 
  水的化学式是 H2O,那冰呢(doge)? 
  角动量在量子力学中的重要性如何体现? 
  物理定理发明出来不是为了考学生的吧,那那些物理的实际意义是什么(๑•̌.•̑๑)ˀ̣ˀ̣? 
  三体中既然物理学发展被锁死,那为什么人类不发展生化科技,进化生物智能去抵抗三体入侵? 
  想知道为什么知乎上的高中生学习都这么厉害? 

前一个讨论
南明的形势比当年南宋形势好太多了,但是为什么南明不到二十年就灭亡了,而南宋维持了一个半世纪?
下一个讨论
如何评价睡前消息第180期?





© 2024-05-23 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-05-23 - tinynew.org. 保留所有权利