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声学原理与技术作业集
收录时间:2022-11-25 23:02:30  浏览:1
应用物理系专业课程作业集声学原理与技术课程作业班号: 姓名: 学号: 成绩: 1质点振动学一、判断题1/ 振动体系的固有频率与外力无关。( )2/ 无阻尼***振动的频率为系统固有频率。( ) 3/ 稳态振动的振幅由初始条件决定。( )4/ ***振动的振幅由初始条件决定。( )5/ 阻尼振动的频率等于系统固有频率。( )6/ 一传声器工作时,其输出信号与音膜振动速度成正比,为了使接收到的声音信号不失真,则传声器的工作频率应选择弹性控制区。( )二、填空题1/ 声波按频率可分为_,人耳可听见的频率范围是:_ 。2/ 一传声器的等效质量为m,等效弹性系数为K,则其固有振动角频率为w0=_。现有一单频声波(角频率为W )入射到该传声器上,则这时传声器的振动角频率为_。3/ 一质点***振动系统的振动频率为w,其位移振幅为A,则其加速度振幅为_。4/ 一质点振动系统的力学阻抗为,发生共振时,力学阻抗为_。三、问答题1/ 稳态振动速度与外力的关系是什么?2/ 振动系统和电路系统有哪些类似性?四、应用题1/ 垂直悬挂的弹簧振子,静止时弹簧伸长量为l0,求固有频率w02/ 换能器振动端的位移振幅为1mm/ 频率为1000Hz/ 求其速度振幅和加速度振幅。 3/ 质量为1kg的物体A挂在质量可忽略的弹簧上,当再加上0/2kg的物体B时,弹簧又伸长0/02m,现在把物体B突然撤去,就引起A的振动。已知A物体振动的位移幅值每过秒衰减为原来的,求A的位移随时间变化的表达式(重力加速度取10 m/s2)。4/ 有一质点振动系统,固有频率为50Hz/ 如果外力频率为300Hz/ 求系统的弹性抗与质量抗之比。5/ 求解无阻尼受迫振动问题,并讨论其共振情况。6/ 画出下列振动系统的类比线路,并求出刚体速度的表达式。FC1mRC2 (1)FCm1R1m2R2 (2)成 绩: 批阅教师: 年 月 日班号: 姓名: 学号: 成绩: 2弹性体振动学一、选择题1/ 下图所示的弦的振动模式中,弦的长度l与振动波长l的关系是:( )A/ ; B/ ; C/ ; D/ /二、问答题1/ 弹性体振动的固有频率和质点振动的固有频率有何异同?2/ 两端固定的弦(棒)的长度与振动波长的关系是什么?波腹、波节位置如何?三、应用题1/ 习题:求一端固定另一端***的棒的纵振动的简谐频率,并画出前三个振动模式的振幅分布图。成 绩: 批阅教师: 年 月 日班号: 姓名: 学号: 成绩: 3理想流体中声波的传播一、判断题1/ 介质的特性参量包括:波数k,声速c,特性阻抗r0c和密度r0/ ( )2/ 平面行波的声强处处相等。( )3/ 平面行波的声压与振速同位相。( )4/ 平面驻波的声强为0/ ( )5/ 平面驻波的声压与振速同位相/ ( )二、填空题1/ 空气中的声速是_,水中的声速是_。2/ 空气中传播的一束声波的声压级为SPL=100dB,则其声强级SIL=_,声压幅值为p0 =_Pa/3/ 密度为r、声速为c的介质的特性阻抗是:_,当一束平面声波沿方向传播时其声阻抗率为:_。4/ 当一束平面声波从介质I(密度为r1,声速为c1)垂直入射到介质II(密度为r2,声速为c2)中时,声压反射系数为:_。5/ 球面行波的声压表达式是:_。三、问答题1/ 声压的定义是什么?2/ 理想流体介质中三个基本方程是什么?其意义是什么?3/ 线性声波动方程的表达式是什么?4/ 速度势与声压、振速的关系是什么?5/ 什么是声阻抗率?什么是介质特性阻抗?二者有何区别?6/ 平面行波的一般形式是什么?谐波形式是什么?7/ 平面驻波的形式是什么?8/ 声学边界条件是什么?9/ 如何进行中间层匹配透声?10/ 如何获得唯一的一维平面波?四、应用题1/ 已知某空间中声场的速度势表达式为:,且求:(1)声场的速度表达式和声压表达式;(2)证明该声波是平面波。2/ 求沿-x方向传播的简谐平面波的声阻抗率。3/ 证明任意波形的平面行波的声阻抗率为或/4/ 120dB的平面声波在空气中和水中的峰值声压分别是多少?5/ 已知一维平面驻波的声压表达式为:,已知介质的特性阻抗为r c,试求平面驻波的声阻抗率和声强I 。6/ 一束声波垂直入射到空气和未知介质界面上,如果一半能量的声波被反射,求未知介质的特性阻抗。成 绩: 批阅教师: 年 月 日班号: 姓名: 学号: 成绩: 4声波的辐射一、选择题1/ 下面哪一个是无限大障板上平面活塞辐射的指向性图案:( ) (a)(b)(c)二、填空题1/ 一声源的辐射阻抗为,辐射角频率为w,则其同振质量为:_。2/ 一扬声器的振膜可视为质点振动系统,其等效质量为m,等效弹性系数为K,则其固有振动角频率为w0 = _/如果该扬声器以角频率w工作时的声辐射阻抗不可忽略,则这时振膜的固有角频率为w0 = _/2/ 一强度为Q 的点声源,当向***空间辐射时,辐射声场的速度势F可以表达为:_;如果将该点声源镶嵌在无限大平面障板上,则辐射声场的速度势F可以表达为:_。三、问答题1/ 声辐射阻抗的定义?2/ 细管中平面活塞的声辐射阻抗是多少?四、应用题1/ 求半径为a的脉动球源的声辐射阻抗,并讨论其高频和低频近似表达式。已知球源脉动角频率为w,媒质声阻抗率为rc/ 2/ 如图,弹性系数为K的弹簧左端固定,右端连接一质量为m的活塞,活塞在外力作用下在无限长矩形管中振动。活塞和矩形管的横截面都是边长为a的正方形,活塞和管壁的摩擦力忽略不计。管中充有理想流体,其密度和声速分别为r 和c。取水平向右方向为x方向,***O取活塞的平衡位置。xOKmaa(1)w 满足什么条件时,矩形管中只有唯一的一维平面波存在?(2)求活塞的声辐射阻抗Zr。(3)求活塞振动的力学阻抗Zm。(4)求活塞振动速度v。(5)活塞共振时矩形管中声场的声压表达式。成 绩: 批阅教师: 年 月 日班号: 姓名: 学号: 成绩: 5声波的散射和接收一、判断题1/ 接收面上声压等于被测点的声压。( )2/ 接收面的方向不影响测量结果。( )3/ 接收声压可能与接收面的方向有关。( )4/ 接收面上声压与被测声波频率无关。 ( )二、问答题1/ 接收面上的实际声压与信号声压的关系是什么?2/ 为了避免接收失真,对***尺寸有何要求?3/ 声波接收的基本原理有哪些?其指向性有何特点?成 绩: 批阅教师: 年 月 日班号: 姓名: 学号: 成绩: 6声波的吸收一、问答题1/ 声波在传播过程中衰减的原因有哪些?2/
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