Presión de radiación de sonido

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Presión de radiación de sonido, la presión de sonido es el exceso de presión promediado en el tiempo sobre un obstáculo colocado en el campo de sonido. Esta presión está determinada por el impulso que transmite la onda por unidad de tiempo por unidad de área del obstáculo.

Con incidencia normal sobre una superficie plana que refleja completamente el sonido, la presión se denomina Rayleigh , y viene determinada por la fórmula : , igual en el caso de los gases a la relación ( y - capacidad calorífica a presión y volumen constantes). La presión de Rayleigh se observa, por ejemplo, en una tubería rígida, donde la onda puede considerarse como plana. $P={\frac {\gamma +1}{8}}\rho v^{2}=(\gamma +1)E_{k},$ $\rho$ $E_k$ $\gama$ $c_{p}/c_{v}$ $CV}$ $c_p$
La presión de la radiación sonora creada por un haz o haz sonoro, es decir, una onda plana limitada a lo largo del frente, que se propaga en un medio infinito imperturbable, con incidencia normal sobre una superficie plana completamente reflectante, se denomina presión de Langevin y está determinada por la fórmula $P=\rho v^{2}/4=2E_{k}.$
Cuando las densidades de energía potencial y cinética promediadas en el tiempo son iguales, las presiones de Rayleigh y Langevin son proporcionales a la densidad de energía total de la onda de sonido o la intensidad del sonido. La presión de Langevin sobre un obstáculo sólido parcialmente reflectante es donde R es el coeficiente de reflexión de la presión y E es el valor promediado en el tiempo de la densidad de energía total en la onda incidente. $P=(1+R^{2})E,$
Cuando un haz de sonido incide normalmente en la interfaz entre dos medios, esta superficie experimenta la presión de la radiación sonora, expresada por la fórmula donde y son los valores promedio en el tiempo de la densidad de energía cinética de la onda incidente en el primer medio y la onda transmitida en el segundo medio. Si R = 0, entonces P está determinada solo por la densidad de energía cinética en ambos medios y no depende de la dirección de propagación de la onda en relación con el límite. $P=2E_{{k1}}(1+R^{2})-2E_{{k2}},$ $E_{{k1}}$ $E_{{k2}}$

La presión de la radiación sonora es el efecto del segundo orden de pequeñez; es pequeño en comparación con la amplitud de la presión de sonido variable . Por ejemplo, en el agua con una intensidad de sonido de ~ 10 W/cm², la presión de sonido es p = 3.87⋅10 5 Pa, y la presión de la radiación de sonido es p = 25 Pa. En aire a una intensidad de sonido de 1 W/cm², es decir, a un nivel de intensidad de 160 dB, p ≈2⋅10 3 Pa, y P = 10 Pa. $p_{0}.$

La presión de radiación del sonido que actúa en la interfaz entre dos medios líquidos o líquidos y gaseosos (constantes atmosféricas) conduce a una impedancia que, con una reflexión suficientemente densa de las superficies, amplifica la señal de radio, que muchos toman erróneamente como un chorro . Este fenómeno en la atomización ultrasónica de líquidos se suele denominar impedancia dieléctrica de líquidos especiales (geles, etc.). Hasta el momento, la radiación de presión sonora solo está siendo estudiada por las empresas cosméticas, ya que en el proceso de coagulación acústica de los aerosoles , no se tiene en cuenta la eficiencia y la identificación de la composición del líquido [1] . La presión de la radiación del sonido también se usa para determinar el valor absoluto (es decir, el ruido) de la intensidad del sonido usando un radiómetro acústico [2] . En condiciones de ingravidez, a veces se puede utilizar para estabilizar objetos en el espacio y bombear líquidos.

Notas

↑ Deposición de dieléctricos y niquelado de placas base y condensadores en KP SKB Molniya (enlace inaccesible) . Consultado el 29 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 9 de abril de 2016. (indefinido)
↑ Maksimenko VV _ Consultado el 18 de noviembre de 2019. Archivado desde el original el 27 de diciembre de 2018. (indefinido)