若观察者以超过声速的速度向声源运动,那听到的是什么,地面上的观察者测得

文章 3年前 (2021) admin
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Q1:如何计算亚音速运动声源向静止观察者辐射声音的延迟时间

移动声源也是如此。众所周知,静止点声源辐射的声场是球对称的。但声源的运动不仅会引起辐射声场频率的各向异性——多普勒效应,还会破坏辐射声场的球面对称性(或降低对称性),使其呈现方向性特征。本文首先给出了运动点声源的声辐射理论,然后讨论了亚音速和超音速情况下的辐射特性。假设介质中有一个声源,密度0,声速c0,沿Z方向匀速V运动,时间t=0正好经过坐标原点o,它的体积流量函数Q可以表示为(1),其中x=(x,y,Z)是三维空间的坐标向量,Q是声源的流速。该点源辐射的声压场p满足主动波动方程(2)声源运动的速度可用马赫数(M)来衡量;(3)M1被称为亚音速,M1被称为超音速。为了求解方程(2),引入了声速势v=grad ()(或v=-grad (),对结果没有影响)。p与声速势有简单的关系。(4)代入声压波动方程(2),对方程两边进行时间积分,得到速度势满足的波动方程(5)。与方程(2)相比,该方程右端没有时间导数,更便于数学处理。因此,问题归结为求解没有初始值和边界值的有源声波方程(5)。在《理论声学》 [1]一书中,莫尔斯等人利用洛伦兹变换将运动声源问题转化为静止声源问题,从而得到辐射声场的解。本文提出了直接求解的格林函数法。对应于波动方程(5)的格林函数G(x,t);x ",t ")满足方程,它有一个时滞解[2],其中|x-x"|是从观测点x到点声源位置x "的空间距离。格林函数的物理意义是位于x’的点源在t=t’发射一个脉冲,并在| x-x’|/c0的时间延迟后传播到观察点x。使用格林函数,等式(5)具有以下积分解[2]:积分分布在整个声源中。代入公式(1)给出的点源函数q,利用函数的积分性质,对变量x’和y’进行积分。因此,上述公式简化为公式,其中r是源点x"=(0,0,z ")和观测点x=(x,y,z)之间的距离。为了进一步求解这个积分,这个函数的零点(根)被特别定义为满足下式:这个零点z’的含义是,观察点在时间t接收到的声波由位置z’=Vt’的声源在时间t’=t-R/c0辐射。对应的距离R必须满足方程,有两个解:R=R and R,

Q2:一列火车以72千米/小时的速度向人驶去用2kHz的频率鸣笛,空气声速340m/s求观察者听到的频率

火车向观察者驶来(火车接近观察者)时,以观察者为参考系(观察者相对介质静止),声波的波长减小为:λ1=v0-vf这时观察者接收到的笛声的频率为f1=v0λ1=v0v0-vf=340340-20×275=292Hz火车驶去(火车远离观察者)时,以观察者为参考系,声波的波长增大为λ1=v0+vf这时观察者接收到的笛声的频率为f1=v0λ1=v0v0+vf=340340+20×275=260Hz答:当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为292Hz;当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的频率又是260Hz.

Q3:人教版8年级上册物理期中试卷

1.选择题。1.有些人对声音现象有以下理解。正确的是()a .各种介质中声速都是恒定的b .真空中声音传播的速度最高c .空气是传播声音的介质d .人们通过振动舌头来说话。下列说法中正确的是()a .“阴影”的形成表示光在同一介质中以直线传播b .人离平面镜越近,像变得越大。光在真空中传播的速度是d。会发生漫反射。3.以下关于光现象的说法是正确的: (一)日食和月食都是由光的线性传播引起的。平面镜成像是由光的折射引起的。c .看到水中的小鱼和湖边蓝天上的白云是光反射形成的虚像。d .人们看到不发光的物体,是因为物体表面的漫反射不符合光的反射规律。4.在24个节气中,只有在冬至,太阳垂直照射在地球的北回归线上。冬至当天中午,如果一根1米长的直杆垂直立在北京的水平线上,它的影子应该是(北京的纬度是北纬40,北回归线的纬度是南纬23.5。在锐角为63.5的直角三角形中,63.5的对边与其相邻直角边的比例约为2: 1) () a.0.5mb.1mc.2md.2.5m5“游览姑苏时,人们会尽量睡在河里”。站在岸边的人们可以透过平静的水面看到姑苏家的倒影。反射是()a .光反射形成的虚像b .光折射形成的虚像c .光反射形成的实像d .光折射形成的实像6。下列说法是错误的:()a .声音沿直线向一个方向传播。b .声音在向前传播的过程中遇到大的障碍物时会反射并形成回声。c .声音在传播过程中遇到小障碍物时可以绕过。d .声音在不同介质中传播的速度不同。7.如图-1所示,三条光线a、b、c汇聚在点p,如果在点p前任意放置一面平面镜,那么()a .三条反射光线可以相交也可以不相交于一点b .三条反射光线一定不相交于一点c .三条反射光线一定相交于一点d .三条反射光线的延长线在镜子8后的一点相交。下面关于光现象的说法是正确的()a .光漫反射时,不服从光反射定律b .光从空气斜入水时,折射角大于入射角。c .太阳光进入地球大气层后,其传播路径可能会弯曲。d .平面镜可以成像,形成放大的虚像。9.在研究凸透镜成像实验时,发现当物体与凸透镜的距离为5cm时,凸透镜形成直立像;当物体到凸透镜的距离为8厘米时,就变成了倒像。下面的说法是正确的:(a)当物体到凸透镜的距离为3厘米时,成为放大实像b .当物体到凸透镜的距离为10厘米时,成为倒缩小实像c .当物体到凸透镜的距离为13厘米时,必然是倒缩小虚像。10.蜜蜂带着花蜜飞行时,翅膀平均每秒振动300次,不带花蜜时每秒振动440次。有经验的养蜂人能分辨出蜜蜂是飞出去采花还是带着蜂蜜飞回家。养蜂人主要根据什么特征来区分(a .声音的音调不同b .声音的响度不同c .飞行路线的形状不同d .飞行高度不同二。填空。如图,-2是太阳两端朝向月亮的平行光束。观测日食时,不同的观测者可以在地球表面的A、B、C、D、E点,地球外层空间的F、G、H点。可以观察到日食的位置是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;可以观测到日偏食的位置是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。12.往保温瓶里倒水的时候,音变得越来越_ _ _ _ _ _ _。这种声音是由瓶子里_ _ _ _ _ _的振动产生的。13.睁开你的眼睛,伸出你的右手,用你的四只手遮住你的眼睛
14.月食一般发生在阴历前后。15.“猴子钓月亮一无所有”当猴子钓月亮时,水面引起了波浪。这时,月光反射在水面上,水中的月亮就这样消失了。16.在可见光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色中,波长最短的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 17。正常人眼睛的“视在距离”是______厘米。小红想通过镜子仔细观察脸上的皮肤,所以小镜子和眼睛最合适的距离应该在______cm左右(小红视力正常)。18.晚上学生已经睡着了,学校外面的歌厅还开着。一些学生被歌声吵醒了。同学A起身关窗,同学B干脆用被子蒙住头。同学C去歌厅要求调低音量。他们采取的降低噪音的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(先填B、C、E、D)第三,实验探究题。21.三张图在-5,你能解释一下它们各自的声学原理吗?第四,画图问题。22.如图-6所示,点电源s发出的一束光AB打在镜子MN上,CD是s发出的另一束入射光的反射,请在图中画出点电源s的位置。23.在图-7中,MN是镜头的光轴,是AB的像。在图中适当的位置画出镜头,找出焦点的位置。24.如图-8所示,凹透镜a放置在凸透镜b前面10厘米处,这样平行于主光轴的一束光可以通过两个透镜,会聚在nie凸透镜15cm的光屏s上。如果取下凹透镜以保持凸透镜和光屏的位置不变,则点光源c放置在凸透镜的轴上并远离凸透镜30c。m,也能使C点在光屏上成像。 试作出凹透镜的焦点F,并求其焦距f。 五、计算题。 25.如图中-9一束与地面成45°角斜向下射的光,被一对平行放置的平面镜中的一面阻挡,经多次反射到地面上,已知镜面垂直地面如图若入射点离地面高度为H,镜面间距离为a,经镜面多次反射后的总路径的长度为多少?反射的次数又为多少? 2006年新课标人教版八年级上学期期中考试物理试卷 参考答案 一、 1.C 2.D 3.A 4.C 5.A 6. A 7.C 8.C 9. B 10.A 二、 11.H;C;B、D、G、I 12.高 空气柱 13.红 14.初一 15.漫反射 16.紫红 17.25;12.5 18.阻断噪声传播;在人耳处减弱;从声源处减弱 19.使声波集中传播,传得远 20.b(根据光的可逆性) 三、 21.A图说明了发声的物体在振动(或声音是由物体振动产生的)B图说明了钢尺振动可以发声(或声音的高低与物体振动的快慢有关)C图说明回声定位原因 22.如图答-30 作CD的入射光线SC交AB于S,则S为点光源的位置 23.如图答-31 ①连 交MN于O,O为凸透镜中心,②过A作平行于主光轴的入射线交凸透镜于C,连C 交MN于F,F为凸透镜焦点。 24.如图答-32 25. ① ②

Q4:相对论问题

1.在某一个运动的参考系中,对一根沿运动方向放置且相对于此参考系静止的棒的长度要比在一个静止的参考系中测得的此棒的长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应,或尺缩效应。这个效应显示了空间的相对性。2.时间膨胀是说时间并不是永远以我们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化.它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度.我们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).举个设想的例子说吧,假如有一个人一分钟的心跳是60下,当他高速运动时,如果速度足够大,他的心跳可能会变成40下,20下,甚至更慢.因为随速度的增加,他的时间变慢了,他自身的新陈代谢也随之变慢.这样,相对于他的时间就发生了膨胀.

Q5:初二上学期物理题

1.请填写1。声音在15空气中传播的速度为340米/秒,传播170米距离所需的时间为170秒.2.摩托车和消音器用于降低噪音;关闭门窗,降低噪音;“偷钟”是为了降低噪音。3.人在说话或者唱歌的时候,用手指摸脖子前面的喉咙会感觉到声带。两个登上月球的宇航员面对面站着,不能直接说话,因为月球上没有人。4.渔民可以用电子发声器把鱼吸引到网里,这说明水可以。5.降低噪音有三种方法:一是降低,二是降低,三是降低。只有控制噪音不超过分贝,才能保证休息和睡眠。6.现代城市的主要街道上经常安装噪声监测设备。如果某一时刻设备显示屏上显示90个数据,则该数据的单位为_ _ _ _ _ _;当附近没有汽车或摩托车经过时,显示屏上的数据将是_ _ _ _ _ _(可选增减)。7.在图2所示的设备中,当您按下右侧的音叉时,您会看到泡沫球垂直放置。如果上面的装置被宇航员带到月球表面进行实验,你会看到泡沫球,这意味着。8.有时候我们拿起电话,只会互相打招呼。在对方能告诉我他是谁之前,如果他是我们熟悉的人,我们就能知道他是谁。这是根据_ _ _ _ _ _判断的。
2.请选择一个选项。9.唱歌时,演员发出的每个声音的音调都不一样,这是因为发音时声带振动()a .不同的频率b .不同的振幅c .不同的频率和振幅d .不同的响度10。对比蚊子发出的声音,正确的说法是()a .老牛音调高,响度大b .老牛音调低,响度大。响度小11。医生用听诊器诊断病人是因为()a .听诊器可以改变发声体的振动频率,使传入人耳的声音音调变高b .听诊器可以改变发声体的振动幅度,增加传入人耳的声音响度c .听诊器可以改变听者与发声体的距离,使传入人耳的声音响度变大d .听诊器可以减少声音的弥散。使传入人耳的声音响度变大。12.以下关于双耳效应的说法是正确的:()a .利用双耳效应,可以判断声音的大小。b .利用双耳效应,可以判断声音的距离。c .利用双耳效应,可以准确判断声音传来的方向。d .当声音来自人的正前方或正后方时,人耳很难分辨清楚。13.在以下情况下,不使用声音传递信息的是()a .隆隆的雷声预示着一场大雨的到来b .医生用听诊器诊断病人c .比赛场上发令员的声音d .超声波用于清除人体内的结石14。将发声铃放入玻璃罩内,当罩内空气被气泵泵出时就会发生()a .铃的振动停止b .铃的声音比以前更大C.但是我听不到声音。我看不到铃声的振动,但我能听到声音。15.为了减少高速车辆产生的噪声对高速公路两侧单位和居民的干扰,高速公路两侧往往会竖起一定高度的护栏。这种有效可行的防止噪声的措施属于()a .阻断噪声传感器官b .阻断噪声传播路径c .控制噪声源d .防止噪声产生回波16。如图3所示的标志在城市道路上很常见,意思是()a .鼓声不能进入b .禁止鸣笛,保持安静c .道路弯道。注意行车安全d .乐器店的标志17。伟大的音乐家贝多芬一生创作了许多优秀的作品,如《命运》、《田园》、《英雄》等。有些作品是在他耳聋后创作的。你认为合理的是他给朋友们演奏了他的音乐。指导他创作b .他用牙齿咬木棍的一端,另一端靠在钢琴上听演奏的声音。自从他聋了,他就随便作曲了。d .以上说法均不正确。3.研究和交流。18.你知道声纳是什么吗?它有哪些应用?19.请仔细阅读以下材料,并在阅读后回答问题。城市噪音的主要来源是工厂内各种机器的运转、交通工具的使用和人口的集中。工厂车间的噪音,飞机起降的轰鸣声,汽车发动机的震动,人的噪音,音响设备的噪音都是噪音。70db噪音会干扰谈话,影响工作效率。长期生活在90dB以上的噪音环境中,会严重影响听力,导致神经衰弱、头痛、高血压等疾病。如果突然暴露在150分贝的噪音中,鼓膜会破裂出血,双耳会失去听力。防治城市噪声是一项紧迫的任务。问题:(1)请再举三个城市噪音的例子。(2)请谈谈城市噪声的危害。(3)请谈谈城市噪声的防治措施。
20.在一次校园歌唱比赛中,小鹏发现女生的声音又尖又细,而男生的声音低沉有力。你能告诉他为什么吗?21.当蜜蜂或苍蝇飞在我们前面时,它们会发出嗡嗡的声音,而蝴蝶在空中飞行时没有声音。为什么呢?22.我们在看星球大战电影的时候,会看到这样一个场景:在太空中,一个机器人驾驶着一艘宇宙飞船去攻击另一艘宇宙飞船,而另一艘宇宙飞船被炸飞了,噪音震耳欲聋。你觉得这个场景符合实际情况吗?为什么呢?4.实验探究23。为了探究声音响度与哪些因素的关系,请做以下探究性学习。(1)写实验需要的设备:_;(2)设计和进行实验:_;(3)分析总结实验结论:_。24.以下。是黎明同学探究“鼓声与声音的特性”时的三个情景:情景1:同一个鼓,敲击力度不同,振幅不同,则响度不同;情景2:相同材料,不同大小的鼓,敲击力度相同,频率不同,则声调不同;情景3:不同材料,大小相同的鼓,敲击力度相同,音色不同。根据以上情景,回答下列问题:(1)声音的特性有哪些?(2)这些特性分别与哪些因素有关?五、请你算一算25.超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,马赫数指的是声速的倍数(声速用声音在15℃时的传播速度)。某超音速飞机飞行的马赫数为2.5,那么它的飞行速度是多少?若广州到北京的距离为1700km,这架飞机从广州飞到北京需要多少时间? 参考答案一、请你填一填1.0.5。2.声源处,传播过程中,人耳处。3.振动,空气。4.传播声音。5.声源处,传播过程中,人耳处,50。6.分贝,减小。7.被弹起,静止不动,月球上是真空不能传声。8.音色。二、请你选一选9.A。10.B。11.D。12.C。13.B。14.C。15.B。16.B。17.B。三、研究与交流18.声呐(是sonar的译音,它是sound navigation ranging的缩写)又叫水声测位器,是利用发声设备向被测物体发射出声波或超声波的脉冲,然后,在接收反射回来的脉冲信号,在显示器上比较两信号的时间间隔,以探测水下物体(鱼群、沉船、海底等)的位置的一种测试仪器。利用声呐可以探测海深,利用声呐还可以探测水下的冰山,利用声呐还可以探测鱼群等。19.(1)汽车的鸣笛声、燃放的鞭炮声、打桩机的打桩声等;(2)噪声会影响人们的工作学习和休息。长期生活在高分贝的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;更严重时会造成鼓膜会破裂出血,双耳失去听力等;(3)把噪声较大的工厂搬迁至郊区,在公路两旁种植树林或安装隔音玻璃板等。20.一般女生的声带狭长,气流冲击声带发声时,声带振动较快,但是,振幅不大,所以音调高,响度小,听起来尖而细,而男生的声带较宽厚,发声时振动较慢,但振幅较大,所以,音调低,响度大,听起来这种声音低沉而有力。21.蜜蜂和苍蝇的翅膀振动频率是几千赫,在人们的听觉范围内(20~20000HZ)之间,人能听到嗡嗡声;虽然蝴蝶的翅膀同样在振动,但是,频率只有五、六赫兹,不在人的听觉范围之内,所以,人们听不到蝴蝶的飞行声音。22.不符合,因为太空没有空气,是真空,真空不能传播声音,因而不能听到声音。四、实验探究23.(1)音叉、乒乓球(系着细线)、小锤;(2)a、用小锤击打音叉发声,将乒乓球接触音叉,观察乒乓球弹开的幅度;b、用更大力击打音叉,重做上面的实验;(3)声音的响度与物体振幅有关(或振幅越大,声音的响度越大)。24.(1)声音的特性有响度、音调、音色等;(2)响度与振幅有关;音调与频率有关;音色与发声体的材料和结构有关。五、请你算一算25.(1)ν=2.5×340m/s,=850m/s;(2)=1700000m/850m/s=2000s。⑴三支温度计,甲的测量范围是-20℃~100℃,乙的测量范围是-30℃~50℃,丙的测量范围是35℃~42℃。由此可知甲是 __________,乙是___________,丙是___________。 ⑵把一勺子水泼到烧红的铁块上,听到一声响并看到有“白气”冒出,在这一过程中所发生的物态变化有___________、___________。 ⑶在旱情严峻的时期,为了缓解旱情,可以采取人工降雨的方法,即让执行任务的飞机在高空中撒一些干冰,当干冰进入云层时,很快 ___________为气体,从周围空气中___________大量的热,使周围空气的温度急剧下降,使空中的水气遇冷___________成一 些小冰粒,这些冰粒逐渐变大下降。在下落过程中遇到暖气流就___________成雨落到地面上。(填写合适的物态变化名称和需要具备的条件) ⑷寒冷的冬天室外气温是-25℃,河面结了一层厚冰,那么冰层的上表面温度和下表面温度及深水处的温度分别是( ) A. -25℃,-25℃,-25℃ B. 都低于-25℃ C. -25℃,0℃,0℃ D. -25℃,0℃,4℃ ⑸我国南方有一种用陶土做成的凉水壶,夏天把开水放入壶里,壶里的水很快就凉了下来。而且陶土壶中的水的温度比气温还低。这是为什么呢? 答案:⑴实验室用温度计 寒暑表 体温计 ⑵汽化 液化 ⑶升华 吸收 凝华 熔化 ⑷D ⑸当水盛入陶土壶中时,水会渗出来,在壶的外表面蒸发。蒸发会从周围或液体所附着的物体上吸收热量,使周围或所附着的物体温度下降,所以水温很快 会降下来。当水温与外界气温相同时,壶的外表仍然会有水渗出来,继续蒸发使水温继续降低,所以,壶中的水会保持一个较低的温度。 1、一切发声的物体都在( )。声音能靠一切( )、( )、( )物质作为( )传播.在( )中不能传声。 2、人耳感觉到声音的大小与发声体的( )有关,还与发声体的( ) 有关. 3、“女高音歌唱家”和“男低音歌唱家”,这里的高与低是指 ( ) A.音调高低 B.响度大小 C.音色好坏 D.上述都可能 4、在15℃的气温下,人对高墙喊话,能听清回声,人与墙之间的距离至少是 ( ) A.17米 B.大于17米 C.小于17米 D.无法确定 5.第一次测定声音在铸铁里的传播速度是在巴黎用下述的方法进行的:从铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次响声.第一次是由铸铁管传来的,管长931米;两次响声相隔2.5秒,如果当时空气中的声速是340米/秒,求声音在铸铁中的传播速度. 6.在汽车行驶的正前方有一座山,汽车以54千米/小时的速度匀速行驶,汽车鸣笛,经3秒后,司机听到回声。此时汽车距山多远?还需多少时间才能开到山脚下?(当时空气中的声速是340米/秒) 练习答案:1,振动,固体,液体,气体,介质,真空 2.振幅,远近 3.A 4.B 5.3908米/秒 6.487.5米,32.5秒 声现象同步测试题一、填空题1.发声体都是在 着,发声停止的物体不再 。2.声音在15 ℃的空气中的传播速度是 。3.声音不仅能在空气中传播,而且也能在 、 中传播。4.登上月球的宇航员,既使相距很近也只能靠无给电交谈,这是因为 。5.鱼能被它们喜欢的声音吸引,这表明 也能传声,“土电话”利用的是 能传声的性质。6.如果回声到达人耳比原声晚 秒以上,人就能把回声跟原声区分开。二、选择题1.下列关于声音传播的说法中,不正确的是( )。 A.声音在固体、液体中比在真空里传播的慢 B.学生听到老师讲课的声音是靠空气传播的 C.真空不能传声 D.打锣时,要使锣停止发声,只须用手按住锣面就可以了2.不能传播声音的是( )。 A.真空 B. 木头 C. 空气 D. 水3.比较声音在海水、铁管和空气中的传播速度,按从大到小的顺序排列,正确的是( )。 A.海水、铁管、空气 B. 铁管、海水、空气 C.空气、铁管、海水 D. 空气、海水、铁管4.百米赛跑时,终点的计时裁判员正确的计时方法是( )。 A.听到发令员的枪声开始计时 B. 看到发令员的发令枪冒烟开始计时 C.听到发令员的最后一声口令开始计时 D. 看到最先起跑的运动员开始计时5.关于声音的下列说法中,正确的是( )。 A.一切振动的物体都会发出声音 B.物体在振动时偏离原来位置的距离叫做振幅 C.物体振动的次数叫频率 D.正常人的听觉频率范围是每秒20次~2万次6.有一跟长100米的空气钢管,甲同学在一端敲打钢管一下,乙同学在钢管的另一端可以听到几次响声( )。 A.一次响声 B. 两次响声 C. 三镒响声 D. 四次响声三、计算题1.观察者在看到闪电后5.5秒钟听到雷声,问打雷处与观察者之间的距离是多少?2.拍手后0.5秒听到对面墙壁反射回来的回声,问人与墙壁间距离是多少?3.把恰好设在海面下的钟敲响,钟声传到海底再反射回海面,共经过2.0秒,已知声音在海水中的速度是1500米/秒,问海水的深度?试卷答案: 一、填空题1.振动,振动 2. 340米/秒 3. 液体,固体 4. 月球上没有空气 5. 水,固体 6. 0.1二、选择题1.A 2.A 3.B 4.B 5.A、B、D 6.D三、计算题1.1870米 2. 85米 3. 1500米

Q6:空中决战 请教~~

楼上真专业,受教了

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