ПР1 - Единицы измерения параметров колебаний. Единицы измерения параметров колебаний
 Скачать 105.58 Kb.
|
|
Практическая работа № 1 на тему: «Единицы измерения параметров колебаний» Выполнил: Проверил: 2020 Практическая работа № 1 Тема работы: «Единицы измерения параметров колебаний». Цель работы: знакомство с единицами, в которых выражаются результаты измерений, получение навыков пересчета одних единиц в другие. Вариант № 4 Задача 5. Суммарный уровень воздушного шума от работы двух источников равен 80 дБ. Уровень одного из них 77 дБ, каков уровень шума от работы второго источника? Решение. 1-й способ. При сложении уровней, выраженных в децибелах, можно пользоваться следующим правилом:  , (1)где  — поправка в децибелах, которая зависит от разности суммируемых уровней и прибавляется к наибольшему уровню. Величина поправки определяется таблицей 1.Таблица 1 Поправочные коэффициенты при сложении двух величин, выраженных в дБ
В нашем случае, согласно условию задачи,  .Пусть  — известный уровень шума первого источника, а  — искомый уровень шума второго источника.Предположим, что  . Тогда  , и по формуле (1) находим, что  . По данным таблицы 1 определяем, что этому значению соответствует значение разности уровней шума  , а значит  .Ответ:  .Замечание. Допустим, что существует ещё одно решение задачи, в случае, когда  . Пусть тогда разность уровней и  равна : ,то есть  .Тогда  , и по формуле (1) имеем: ,откуда  .Снова получаем, что значению суммы  в таблице 1 удовлетворяет только столбец  ,  . Все остальные значения  и в сумме будут давать величину большую, чем  . Объясняется это тем, что сумма поправочного коэффициента и разности суммируемых уровней  — непрерывная, монотонно возрастающая величина. В этом легко убедиться эмпирически, проанализировав скорость убывания величины при росте разности .2-й способ. Известно, что суммарный уровень шума нескольких источников можно рассчитать также по формуле:  , (2)где  — уровни шума, создаваемые каждым источником, дБ.Согласно условию задачи,  , ,  . Подставляя эти значения в формулу (2) и решая уравнение относительно , получаем:         Ответ: .Задача 11. Уровень виброскорости, измеренный на механизме равен 2 мм/с. Какое значение уровня виброскорости будет в дБ? Решение. Амплитуды вибрации в акустике принято выражать в относительных единицах — уровнях амплитуд колебаний — децибелах (дБ). Они вычисляются по формуле  , (3)где для нашего случая  — это уровень виброскорости в децибелах,  — значение амплитуды скорости в единицах СИ,  — пороговое значение для колебательной скорости.Таким образом, значение уровня виброскорости в дБ будет равно  Ответ:  Задача 14. Каждый из трёх источников воздушного шума имеет уровень 40 дБ. Каков суммарный уровень в дБ от их совместной работы? Решение. Если имеется  одинаковых источников шума с уровнем , создаваемым каждым источником, тогда суммарный уровень шума  рассчитывается по формуле . (4)В нашем случае  ,  , а значит суммарный уровень шума от совместной работы трёх источников .Ответ:  .Задача 20. Амплитуда виброускорения, измеренная на корпусе корабля при вращении линии вала с частотой 250 об/мин составила 45 дБ. Какова будет амплитуда смещения в метрах (мм). Решение. Нам известна амплитуда колебательного ускорения  . Значение амплитуды виброускорения в единицах СИ найдём согласно формуле , (5)где  — пороговое значение колебательного ускорения, — амплитуда виброускорения в децибелах.Имеем:   .Учитывая также, что  , получаем, что круговая частота колебаний вала .Для гармонического колебания с частотой  амплитуду смещения  можно определить, зная амплитуду виброускорения  , по формуле: . (6)Таким образом,  .Ответ:  .Выводы. В результате выполнения практической работы мы познакомились с различными единицами измерений, в которых могут выражаться результаты этих измерений, а именно: – с выражением параметров акустических колебаний в системе единиц СИ; – с относительными единицами — уровнями амплитуд вибрации в акустике — децибелами (дБ). На примере решения поставленных задач получили навыки пересчета одних единиц в другие. |
, дБ
, дБ