Akustika architekt roje
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 31

Akustika architektūroje PowerPoint PPT Presentation


  • 202 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Akustika architektūroje. Kauno Technologijos Universitetas Fizikos katedra Doc.dr. Vytautas Stankus Studentų 50-120, Darbo tel.: 8-37-300325, Mob.: 8-610-33946 Vytautas.Stankus @ktu.lt. Svyravimai ir bangos Akustikos fizikos pagrinda i Garso spektrinė analizė

Download Presentation

Akustika architektūroje

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Akustika architektūroje

Kauno Technologijos Universitetas

Fizikos katedra

Doc.dr.

Vytautas Stankus

Studentų 50-120, Darbo tel.: 8-37-300325, Mob.: 8-610-33946

[email protected]


  • Svyravimai ir bangos

  • Akustikos fizikos pagrindai

  • Garso spektrinė analizė

  • Fiziologinės akustikos fizika

  • Architektūrinės akustikos elementai

  • Matavimai - modeliavimas

<


Rekomenduojamos literatūros sąrašas

<

  • Vytautas J. Stauskis. Architektūrinė akustika. Vilnius: „Technika“, 2001, 445 p., 49,6 sp.l.

  • Vytautas J. Stauskis. Statybinė akustika. Vilnius: „Technika“, 2005, 268 psl, 25,1 sp.l.

  • Paul E. Sabine,ACOUSTICSANDARCHITECTURE, 1932

  • Marshall Long, ARCHITECTURAL ACOUSTICS, 1993

  • F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbookof Acoustics, 2009


Mechaniniai svyravimai

Svyravimas –judėjimas ar procesas, pasižymintis pasikartojimu laike.

Mechaninis svyravimas– periodiškai pasikartojantis materialiojo taško ar kūno judėjimas erdvėje.


Svyravimo pradžios sąlygos

  • Materialus kūnas turi įgyti daugiau energijos, negu turi stabilios pusiausvyros padėtyje.

  • Jį turi veikti grąžinančioji jėga.

  • Papildoma energija, gauta, jį nukreipus nuo stabilios pusiausvyros padėties,

  • neturi būti visa išeikvota pasipriešinimui nugalėti, grįžtant į tą padėtį.


Svyravimų tipai

Savieji svyravimai–taškas svyruoja veikiamas vien tik grąžinančios jėgos.

Laisvieji svyravimai– taškas svyruoja veikiamas grąžinančios jėgos ir aplinkos pasipriešinimo jėgos.

Neslopstantieji svyravimai – taško svyravimai pastovia amplitude kintant laikui.

Slopstantieji svyravimai – taško svyravimai mažėjančia amplitude.

Priverstiniai svyravimai – pastovios svyravimų amplitudės palaikymas, papildant kiekvieną svyravimą energija.


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Svyravimo periodas T – laikas, per kurį įvyksta pilnas vienetinis svyravimas.

Matematinė svyruoklė

T, s

l

T, s

A

t, s

T, s

mg

S, m

A, m


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Svyravimo dažnisn – svyravimų skaičius per laiko vienetą (SI sistemoje - 1 s),

matuojamas Hercais – Hz. (1 Hz – 1 svyravimasper 1 s).

Matematinė svyruoklė

T, s

l

T, s

A

t, s

T, s

mg

S, m

A, m


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Svyravimo amplitudėA – didžiausias nuokrypis nuo pusiausvyros padėties.

Matematinė svyruoklė

T, s

l

T, s

A

t, s

T, s

mg

S, m

A, m


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Svyravimo fazėj – dydis, apibūdinantis svyruojančio taško padėtį ir judėjimo kryptį konkrečiu laiko momentu.

T, s

A

A

j

t, s

T, s


A

A

t, s

t, s

A

A

t, s

t, s

Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Svyravimo fazių skirtumasDj – dydis, apibūdinantis svyruojančio taško padėtį ir judėjimo kryptį kito svyravimo atžvilgiu.

Dj=?

Dj=?


A

A

s,m

t, s

T, s

Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Banga – svyravimų sklidimas aplinka.

l, m


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Bangos ilgis – bangos taško nueitas kelias per periodą.

l, m

A

s,m

l, m

Bangos kelias – bangos taško nueitas kelias per atitinkamą laiką.


Pagrindinės svyravimų ir bangų charakteristikos

Bangos sklidimo greitis – bangos taško nueitas kelias per laiko vienetą.

A

l, m

s,m


Harmoniniai svyravimai

Harmoniniais svyravimais – vadinami svyravimai, aprašomi lygtimi:

  • S – amplitudė, kintanti laike

  • - ciklinis dažnis,

    t – laikas,

    j0– pradinė fazė,

s

A

t, s


t,s

Slopstantieji svyravimai

Slopstantieji svyravimai – taško svyravimai mažėjančia amplitude.

Slopstantieji svyravimai


Svyravimai (Mechaniniai)

  • Svyruoklės

  • Skysčio

  • Spyruoklės su pasvaru

  • Stygos svyravimai


Svyravimai (Mechaniniai)

Į visus harmoninius svyravimus galima žiūrėti, kaip į taško, judančio apskritimine trajektorija, projekciją.


Svyravimų kinematika - harmoniniai svyravimai

x

b

j

a

x

A

t,s


Svyravimų kinematika - harmoniniai svyravimai

Jei materialiojo taško judėjimas aprašomas sinuso funkcija laike, tai laikoma, kad materialus taškas

svyruoja harmoniškai.

Materialus taškas, svyruojantis harmoniškai, vadinamas harmoniniu osciliatoriumi (gr. Oscillum – svyravimas)


Svyravimų kinematika - harmoniniai svyravimai

Kadangi

- Poslinkio priklausomybė nuo laiko

- Greičio priklausomybė nuo laiko

- Pagreičio priklausomybė nuo laiko


Mechaninė svyruoklė


Matematinė svyruoklė – dinamika - dėsningumai

Matematine svyruokle – vadinamas materialus taškas, pakabintas ant nesvaraus ir netąsaus siūlo.

  • Esant mažam mosto kampui, matematinės svyruoklės

  • svyravimo periodas nepriklauso nei nuo amplitudės, nei

  • nuo svyruoklės masės.

  • Matematinės svyruoklės svyravimo periodas yra tiesiog

  • proporcingas kvadratinei šakniai iš jos ilgio ir atvirkščiai

  • proporcingas kvadratinei šakniai iš jos laisvojo kritimo

  • pagreičio g (Žemės paviršiuje g=9.8 m/s2).

  • Demonstracija 1


Fizinė svyruoklė – dinamika - dėsningumai

Fizine svyruokle – vadinamas absoliučiai kietas kūnas, kuris veikiamas savojo svorio, svyruoja aplink

ašį, neeinančią per jo svorio centrą.

Fizinės svyruoklės svyravimo periodas yra tiesiog proporcingas

kvadratinei šakniai iš jos inercijos momento ir atvirkščiai

proporcingas kvadratinei šakniai iš jos laisvojo kritimo

pagreičio g, masės ir atstumo nuo ašies iki masės centro.


Spyruoklinė svyruoklė – dinamika - dėsningumai

Spyruokline svyruokle – vadinamas kietas kūnas, pakabintas ant įtvirtintos spyruoklės.

Spyruoklinės svyruoklės– dažnis priklauso nuo spyruoklės tamprumo koeficiento ir kūno masės,

tačiau nepriklauso nuo traukos jėgos arba laisvo kritimo pagreičio.

Pagal II Niutono dėsnį:


Spyruoklinė svyruoklė – dinamika - dėsningumai

k – spyruoklės tamprumo koeficientas. Jis apibrėžiamas iš Huko dėsnio:

Kuris teigia, kad grąžinančioji jėga F tiesiog proporcinga nuokrypiui x.

k – skaitine verte lygus grąžinančiai jėgai, kai spyruoklės deformacijos dydis x lygus vienetui.

Demonstracija - spyruoklė


Svyravimų energetika

Kiekvienas svyravimas vyksta energijai cirkuliuojant tarp kinetinės ir potencinės energijos.

Kinetinė energija – vadinama kiekvieno laisvai judančio kūno energija, matuojama tuo darbu, kurį jis atliktų

stabdymo metu iki visiškai sustojant.

Potencinė energija – vadinama konservatyvi kūno energija, kurią jis turėtų išeikvoti, pakeisdamas savo

padėtį.

Spyruoklinei svyruoklei kinetines ir potencinės energijos išraiškas gausime įstatę poslinkio ir greičio išraiškas.

Demonstracija 2


Svyravimų energetika

Spyruoklinei svyruoklei kinetines ir potencinės energijos išraiškas gausime įstatę poslinkio ir greičio išraiškas.

Pilna svyruoklės energija bus:

Sudėjus K ir U, gausime:


Slopinamieji svyravimai

Aprašomi lygtimi:,

kur - vadinamas slopinimo dekrementu, nusakančiu slopinimo greitį.


Priverstiniai svyravimai

Priverstiniai svyravimai – atsiranda veikiant sistemą išorine periodine

jėga, priverčiant sistemą svyruoti.

Tokia sistema, be tos jėgos pati negalėtu

palaikyti svyravimų.

Jei sistemą veikia jėga:

Tai ji svyruos:

- fazių skirtumas tarp F ir x

Kiekviena tokia sistema turi rezonansinį dažnį, kuris lygus tokiam išorinės jėgos

dažniui, kai svyravimo amplitudė išauga maksimaliai:

- sistemos savasis svyravimų dažnis


Auto svyravimai

Auto svyravimai – tokie svyravimai, kurie atsiranda veikiant sistemą

pastovia jėga ar suteikiant pastovų energijos kiekį.


  • Login