Акустические течения (акустический, или звуковой,
ветер) - регулярные течения среды, возникающие в звуковом поле большой
интенсивности. А. т. могут быть как в свободном неоднородном звуковом
поле, так и вблизи разл. рода препятствий. Возникновение А. т.
обусловлено законом сохранения кол-ва движения: переносимое звуковой
волной кол-во движения, связанное с колебаниями частиц среды, при
поглощении волны передаётся среде в др. форме, вызывая её регулярное
движение. Поэтому скорость А. т. пропорциональна коэфф. поглощения звука и его интенсивности, но обычно не превосходит величины колебательной скорости частиц в звуковой волне. А. т. всегда имеют вихревой характер.
В зависимости от соотношения характерного
масштаба течения l и длины звуковой волны
, где k - волновое число, различают 3 типа А. т.: 1) течения в свободном
неоднородном поле, где l определяется размером неоднородности, напр.
радиусом звукового пучка r (рис.), при этом
1; 2) течения в стоячих волнах, масштаб к-рых определяется длиной волны, а
1:3) течения в пограничном слое вблизи препятствий, помещённых в акустич.
поле; в этом случае l определяется толщиной акустич. по-гранич. слоя(-
кинематич. вязкость среды,
- круговая частота звука), а
1.
Скорость А. т. и обычно мала по сравнению с амплитудой колебат. скорости u частиц в звуковой волне и характеризуется величиной , где - акустич. Маха число, с - скорость звука. Скорость течения 1-го типа, вызванного ограниченным звуковым пучком при условии 1, по порядку величины определяется соотношением
где - коэфф. сдвиговой и объёмной вязкости. При
где - акустич. Рейнольдса число для А. т., - плотность среды, А - константа (для воды y10-4). Скорость А. т. в стоячих звуковых волнах рассчитана Рэлеем при условии ; по порядку величины она определяется соотношением Скорость течения в погранич. слое толщиной , согласно Г. Шлихтингу (H. Schlichting), оценивается по ф-ле , применимой при условии
Экспериментально наблюдались течения со скоростью 0,1 м/с в воде,
вызванные звуковым пучком частоты 1.2 МГц при амплитуде звукового
давления р = 10 атм и 1 м/с. В воздухе в стоячей волне с уровнем интенсивности 167 дБ ( 17 м/с) наблюдались течения со скоростью 5 м/с.
А. т. являются помехой при измерениях звуковых полей с помощью радиометра акустического и Рэлея диска ,но они имеют и полезные применения. Пропорциональность скорости течений Эккарта величине
позволяет по измерениям А. т. определять отношение коэфф. объёмной и
сдвиговой вязкости. На явлении А. т. основано действие нек-рых типов
насосов, удобных для работы в агрессивных средах. Возникновение А. т. у
препятствий, помещённых в звуковое поле, усиливает процессы массо- и
теплопередачи через их поверхность. А. т. являются одним из факторов,
обусловливающих УЗ-очистку.
Литература по акустическим течениям
Стретт Дж. В. (лорд Рэлей), Теория звука, пер. с англ., 2 изд., т. 2, M., 1955, с. 212, 324;
Физика и техника мощного ультразвука, [кн. 2] - Мощные ультразвуковые поля, M., 1968;
Pуденко О. В., Солуян С. И., Теоретические основы нелинейной акустики, M., 1975.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция? Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда". На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли. Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма. Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал: "Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985] Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.