Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
иой полостью. Как правило, С. работают при докритич. перепадах давлений, в связи с чем их акустич. мощность существенно ниже (не превышает неск. десятков Вт), чем у газоструйных излучателей, работающих на аналогичных частотах. По типу рабочего тела различают газовые (воздушные) и жигдиостиые С. Среди газовых С. наиб, распространение получили вихревые, Гальтона свистки и т. н. губиые. В вихревых С. (рис. 1) пульсацпи
2
1
Рис. 1. Схема вихревого свистка.
Давления возникают в результате прецессии вихря, развивающегося иа выходе узкой трубки 3, соосно соединённой с цилиндрич. камерой 2, в и-рую газ поступает из тангенциально расположенных патрубков 1. У разного рода губиых С. (рис. 2) периодич. пульсации возникают за счёт неустойчивости плоской струи
Рис. 2. Cxpmа губного саистка: і — щелевое сопло; 2 — резонансная камера с острым краем 3.
ири наполнении и опорожнении цилиндрического или тороидального резонатора, куда газ также вводится тангенциально. Мембранные (клапанные) С. работают в результате возбуждения собств. колебаний упругой пластины («мембраны»), обеспечивающих периодич. открывание и закрывание щели для прохода газа и создающих таким образом модуляцию потока. Частота излучаемого С. звука зависит от величины перепада давлений, размеров резонирующего элемента и скорости звука в рабочем теле и может лежать в пределах от десятков Гц до десятков кГц.
В жидкостных С. пульсации давления возникают в результате колебаний иа резонансной частоте пластинчатого или стержневого вибратора, эанреплённого консольно или в узловых точках, иа к-рый натекает плоская струя, создаваемая щелевым или дисковым соплом. Жидкостные С. используются для интенсификации теиломассообмеиных процессов, а газовые — в основном ДЛЯ бесшумной сигнализации, ю. Я. Борисов,
СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ то же, что Гельмгольца анергия.
СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ (собственные колеба-йия) — колебания колебательной системы, совершаемые при отсутствии внеш. воздействия за счёт первоначально сообщённой энергии (потенциальной илп кинетической, иапр. в механич. системах через нач. смещении или нач. скорости). Характер С. к. определяется гл. обр. собственными параметрами системы (массой, индуктивностью, ёмкостью, упругостью и др.). В реальных системах С. к. всегда затухающие вследствие рассеяния энергии, а при больших её потерях — апериодические. В линейных системах С. к. представляют собой суперпозицию нормальных колебаний. Подробнее см. Колебания. в. Г. Шехов,
СВЯЗАННОЕ СОСТОЯНИЕ — состояние системы частиц, при к-ром относит, движение частиц происходит в ограниченной области пространства (является финитным) в течение длнт. времени по сравнению с характерными для данной системы периодами. Природа изобилует С. с.: от звёздных скоплений и макроскопич. тел до микрообъектов — молекул,, атомов, атомных
:
ядер. С. с. являются и многие из т. и. элементарных частиц (см. Кварки).
Для образования С. с. необходимо наличие сил притяжения по крайней мере между нек-рыми частицами системы иа нек-рых расстояниях между ними. Для С. с. масса системы меньше суммы масс составляющих её частиц; разность Дт между ними определяет энергию связи системы:
^cb= Amc2,
В классической механике С. с. описываются финитными решениями ур-иий движения системы, траектории всех частиц системы сосредоточены в ограниченной области пространства. Примером может служить задача Кеплера о движении частицы (или планеты) в поле тяготения. В классич. механике система из двух притягивающихся частиц всегда может образовать С. с. Если область расстояний, на к-рых частицы притягиваются, отделена энергетич. барьером (потенциальным барьером) от области, в к-рой они отталкиваются, то частицы также могут образовывать стабильные С. с.
В квантовой механике, в отличие от классической, для образования С. с. частиц необходимо, чтобы потенциальная анергия притяжения и радиус действия сил были достаточно велики (см. Потенциальная яма, Нулевая энергия). Кроме того, в потенциальной
Зависимость потенциальной .. „ энергии U от расстояния г между частицами. Стабильные связанные состояния лежат в области анергий ST < О, им соответствуют дискретные .. уровни энергии системы, При и6
ЇЇ > О стабильные связанные п
состояния не существуют, “
однако в области 0 < ST < U6, где U$ — высота потенциального барьера, при некоторых ЇЇ могут существовать квази- ..
стабильные связанные со- и°
стояния, время жизни которых определяется вероятностью туннельного перехода через потенциальный барьер и может быть (особенно для частиц большой массы) весьма велико. Для макроскопических тел связанные состояния могут иметь любую анергию в области U9 < ЇЇ < U6.
яме типа изображённой на рис. из-за возможности вылета частиц из области притяжения вследствие туннельного эффекта ие образуется стабильных С. с., если энергия частицы больше потенциала на бесконечности. Од-иако, если вероятность туннельного перехода мала (в классич. пределе она равна нулю), то частица в такой потенциальной яме может находиться достаточно длительное времи (по сравнению с периодами движения в яме). Поэтому наряду со стабильными С, с. существуют нестабильные (м е т а с т а б и л ь и ы е, или квази-стабильиые) С. с., к-рые с течением времени распадаются. Напр., нестабильными С. с. по отношению к а-распаду или (и) делению являются ядра иек-рых тяжёлых элементов.