Вопросы к семинару по акустике.

Вопросы к семинарскому занятию по теме:
«Механические колебания и волны. Акустика. Ультразвук и его
применение в медицине»
для студентов стоматологического факультета
1. Свободные колебания: гармонические и затухающие, их характеристики.
2. Вынужденные колебания. Резонанс.
3. Фурье анализ сложных колебаний, их гармонический и частотный спектр.
4. Механические волны. Уравнение волны. Энергетические характеристики
волны.
5. Закон Вебера-Фехнера. Уровень громкости звука.
6. Звуковые методы в медицине.
7. Отражение и поглощение акустических волн.
8. Ультразвук, его природа, получение и регистрация.
9. Характерные свойства ультразвука, определяющие его применение в
медицине.
10. Физические принципы и методы ультразвуковой диагностики.
Задачи:
1. Тело массой 1 кг совершает колебания по закону Х=0,42 cos(7,4t), где t –
измеряется в секундах, Х – в метрах. Найти: а) амплитуду б) частоту в) полную
энергию г) кинетическую и потенциальную энергию при Х=0,16.
2. Собственная частота колебательной системы равна 1 Гц. Чему равна частота
внешней (вынуждающей силы), при которой будет наблюдаться резонанс?
Затуханием в системе пренебречь (или коэффициент затухания считать равным 0).
3. Определите частоты волн, имеющих в воде (v1=1500 м/с) и в воздухе
(v2=340 м/с) одинаковую длину 2 см.
4. Определите коэффициент отражения УЗ волны на границе раздела мышцы –
кость. Средняя плотность кости 2 г/см3, мышцы – 1,2 г/см3. Примите скорость
распространения акустических волн в кости равной 4 км/с, в мышце – 1,6 км/с.
5. Интенсивность звука частотой 1000 Гц уменьшилась с 10-10 до 10-12 Вт/м2.
Насколько при этом уменьшилась громкость?
6. Уровень громкости звука частотой 1000 Гц повысился с 20 по 50 фон. Во
сколько раз увеличилась интенсивность звука?
7. Определите интенсивность звука частотой 1 кГц, если его громкость равна
20 фон.
8. Человеческое ухо воспринимает упругие волны в интервале частот от
υ1=20 Гц до υ2=20 Гц. Каким длинам волн соответствует этот интервал, если
скорость распространения волн в воздухе равна v=340 м/с.
«Звуковые волны и их характеристики»
для студентов стоматологического факультета
(Стом.1)
1. Природа и классификация акустических волн.
2. Физические характеристики звуковых волн и характеристики слухового ощущения,
связь между ними.
3. Порог слышимости и порог болевого ощущения, диаграмма слышимости, область
слышимости.
4. Физические основы аудиометрии.
5. Порядок выполнения лабораторной работы по определению порога слышимости.