L₁ и L₂ - расстояния от точки опоры до точек приложения сил
Так как стержень однородный, то массы левой и правой части стержня одинаковые, силы, соответственно, тоже равны, как равны и расстояния от точки опоры до точек приложения сил. Следовательно, равны вращающие моменты, действующие на обе части стержня (верхний рисунок).
Теперь согнем правую часть стержня так, что каждая из согнутых частей будет равна половине исходной (нижний рисунок). В этом случае масса левой и правой части стержня не изменится, но вот точка приложения силы у правой части стержня сместится ближе к точке опоры и плечо силы L₂ станет меньше исходного в два раза. Момент вращения правой части стержня уменьшится также в два раза.
Следовательно, левая часть стержня перевесит и стержень совершит поворот против часовой стрелки вокруг точки опоры.
Распространение ультразвука - это некий процесс, а именно процесс перемещения, как в пространстве, так и во времени возмущений, вызванных механическим колебанием, которые имеют место в звуковой волне. Ультразвуковая волна, как и звуковая, может распространяться в разных средах. Среди этих сред выделяют: газообразные, жидкие и твердые. Соответственно при распространении ультразвуковая волна вызывает так называемое деформирование среды распространение за счет смещения частиц вещества распространения. Сама же деформация среды может заключаться только в том что происходит последовательное сжатие и разряжение некоторых определенных объемов среды. Расстояние между двумя такими соседними областями соответствует длине волны ультразвука. Так же можно сказать, что степень сжатия и разряжения не постоянна, так как она зависит от величины удельного сопротивления среды. Частицы, которые принимают участие в передачи энергии волны ультразвука, колеблются вблизи своих состояний равновесий. Таким образом, скорость, с которой эти частицы колеблются вблизи этих состояний, названа колебательной скоростью. Эта скорость изменяется в соответствии с уравнением : V = U sin (2pft + G) – Уравнение изменения колебательной скорости ультразвуковой волны где V – сама собственно колебательная скорость (ее значение); U – амплитуда, или как еще ее называют величина отклонения от состояния равновесия; f – частота ультразвуковой волны; t – время, затраченное на период колебания; G – разность фаз между колебательной скоростью частиц и переменным акустическим давлением. Так же существует такое понятие как амплитуда колебательной скорости. Эта амплитуда характеризует максимальную скорость, с которой частицы среды распространения двигаются в процессе передачи энергии волной. Так же эта амплитуда определяется следующим соотношением: U = 2pfA, где А – амплитуда, с которой частицы смещаются при отклонении от состояния равновесия. Кроме этого существует так же скорость распространения волны в среде. Если говорить о тканях человека как среде распространения ультразвуковой волны нужно учитывать, что скорость такого распространения конечна. Это связано с тем что скорость распространения ультразвуковой волны во многом зависит от плотности среды и ее упругих свойств. Если же говорить о каких то однородных средах распространения, то здесь все проще так как в твердых и жидких средах ультразвук распространяется быстрее чем в газообразных средах. Это связано в первую очередь с длина волны ультразвука, которая весьма мала. Таким образом скорость распространения в воздухе, который является хорошим и универсальным примеров газообразной среды, равна примерно 330 м/с, в то время как в воде эта скорость уже равна 1482 м/с. Хочу заметить что скорость распространения так же зависит от температуры среды распространения. Так в горячих телах такая скорость меньше чем в холодных, но это справедливо лишь для жидкостей, с газами все наоборот. В свою очередь для твердых тел эта цифра равна около 4000 м/с. В случае если у нас неоднородные тела либо не стандартные среды распространения тогда нужно использовать формулы для расчеты скорости распространения. Итак скорость звука для газообразных сред: С=sqrt(y*((r*t)/u)) Где Sqrt – квадратный корень Y - среднее давление в среде R - универсальная газовая постоянная T - абсолютная температура U - молекулярный вес газа Эта формула годится лишь для идеальных газов. Для жидких тел формула расчета примет совсем другой вид: С = sqrt(y/(b*ro)) Где Sqrt – квадратный корень Y - среднее давление в среде b - адиабатическая сжимаемость ro – плотность среды Для твердых тел существует две формулы для расчета скорости распространения ультразвуковой волны, для продольной волны и для сдвиговой, и они имеют вид: С = sqrt((K+0.75G)/ro) – для продольной волны C= sqrt(G/ro) – для сдвиговой волны Где Sqrt – квадратный корень К — модуль объёмного сжатия G — модуль сдвига Ro – плотность среды
Правило равновесия рычага:
F₁L₁ = F₂L₂,
где F₁ и F₂ - силы, действующие на плечи рычага
L₁ и L₂ - расстояния от точки опоры до точек приложения сил
Так как стержень однородный, то массы левой и правой части стержня одинаковые, силы, соответственно, тоже равны, как равны и расстояния от точки опоры до точек приложения сил. Следовательно, равны вращающие моменты, действующие на обе части стержня (верхний рисунок).
Теперь согнем правую часть стержня так, что каждая из согнутых частей будет равна половине исходной (нижний рисунок). В этом случае масса левой и правой части стержня не изменится, но вот точка приложения силы у правой части стержня сместится ближе к точке опоры и плечо силы L₂ станет меньше исходного в два раза. Момент вращения правой части стержня уменьшится также в два раза.
Следовательно, левая часть стержня перевесит и стержень совершит поворот против часовой стрелки вокруг точки опоры.
ответ: Г).
Ультразвуковая волна, как и звуковая, может распространяться в разных средах. Среди этих сред выделяют: газообразные, жидкие и твердые. Соответственно при распространении ультразвуковая волна вызывает так называемое деформирование среды распространение за счет смещения частиц вещества распространения. Сама же деформация среды может заключаться только в том что происходит последовательное сжатие и разряжение некоторых определенных объемов среды. Расстояние между двумя такими соседними областями соответствует длине волны ультразвука. Так же можно сказать, что степень сжатия и разряжения не постоянна, так как она зависит от величины удельного сопротивления среды.
Частицы, которые принимают участие в передачи энергии волны ультразвука, колеблются вблизи своих состояний равновесий. Таким образом, скорость, с которой эти частицы колеблются вблизи этих состояний, названа колебательной скоростью.
Эта скорость изменяется в соответствии с уравнением :
V = U sin (2pft + G) – Уравнение изменения колебательной скорости ультразвуковой волны
где
V – сама собственно колебательная скорость (ее значение);
U – амплитуда, или как еще ее называют величина отклонения от состояния равновесия;
f – частота ультразвуковой волны;
t – время, затраченное на период колебания;
G – разность фаз между колебательной скоростью частиц и переменным акустическим давлением.
Так же существует такое понятие как амплитуда колебательной скорости. Эта амплитуда характеризует максимальную скорость, с которой частицы среды распространения двигаются в процессе передачи энергии волной. Так же эта амплитуда определяется следующим соотношением:
U = 2pfA,
где
А – амплитуда, с которой частицы смещаются при отклонении от состояния равновесия.
Кроме этого существует так же скорость распространения волны в среде. Если говорить о тканях человека как среде распространения ультразвуковой волны нужно учитывать, что скорость такого распространения конечна. Это связано с тем что скорость распространения ультразвуковой волны во многом зависит от плотности среды и ее упругих свойств. Если же говорить о каких то однородных средах распространения, то здесь все проще так как в твердых и жидких средах ультразвук распространяется быстрее чем в газообразных средах. Это связано в первую очередь с длина волны ультразвука, которая весьма мала. Таким образом скорость распространения в воздухе, который является хорошим и универсальным примеров газообразной среды, равна примерно 330 м/с, в то время как в воде эта скорость уже равна 1482 м/с. Хочу заметить что скорость распространения так же зависит от температуры среды распространения. Так в горячих телах такая скорость меньше чем в холодных, но это справедливо лишь для жидкостей, с газами все наоборот. В свою очередь для твердых тел эта цифра равна около 4000 м/с.
В случае если у нас неоднородные тела либо не стандартные среды распространения тогда нужно использовать формулы для расчеты скорости распространения.
Итак скорость звука для газообразных сред:
С=sqrt(y*((r*t)/u))
Где
Sqrt – квадратный корень
Y - среднее давление в среде
R - универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура
U - молекулярный вес газа
Эта формула годится лишь для идеальных газов.
Для жидких тел формула расчета примет совсем другой вид:
С = sqrt(y/(b*ro))
Где
Sqrt – квадратный корень
Y - среднее давление в среде
b - адиабатическая сжимаемость
ro – плотность среды
Для твердых тел существует две формулы для расчета скорости распространения ультразвуковой волны, для продольной волны и для сдвиговой, и они имеют вид:
С = sqrt((K+0.75G)/ro) – для продольной волны
C= sqrt(G/ro) – для сдвиговой волны
Где
Sqrt – квадратный корень
К — модуль объёмного сжатия
G — модуль сдвига
Ro – плотность среды