חוק סטוקס על ניחות קול

חוק סטוקס על ניחות קול (באנגלית: Stokes' law of sound attenuation) מספק נוסחה לניחות של קול בזורם ניוטוני, כמו במים או באוויר, שמתרחש אודות לצמיגות של הזורם. הוא קובע שהאמפליטודה של גל מישורי דועכת מעריכית עם המרחק שהוא עבר, ובקצב שניתן על ידי:

$\alpha ={\frac {2\eta \omega ^{2}}{3\rho V^{3}}}$

כאשר $\eta$ הוא מקדם הצמיגות הדינמי של הזורם, $\omega$ היא התדירות של הקול, $\rho$ היא צפיפות הזורם ו- $V$ היא מהירות הקול בזורם.

החוק והגזירה שלו פורסמו לראשונה על ידי הפיזיקאי ג'ורג' גבריאל סטוקס ב-1845, שגם פיתח את חוק סטוקס לגרר צמיג שמפעיל זורם על כדורים.

פרשנות

חוק סטוקס תקף לגבי התקדמות קול בתווך ניוטוני איזוטרופי והומוגני. נניח שלגל לחץ מישורי סינוסואידי יש אמפליטודה $A_{0}$ בנקודה מסוימת. אחרי שחזית הגל עברה מרחק $d$ מנקודה זו, האמפליטודה שלה $A(d)$ תהיה:

$A(d)=A_{0}e^{-\alpha d}$

כאשר הפרמטר $\alpha$ הוא מבחינת ממדים הופכי למרחק (יחידותיו $m^{-1}$ ).

הסבר פיזיקלי לניחות של קול בתווך צמיג

לכאורה גל לחץ מישורי באופן מושלם לא אמור לדעוך כלל - מהירות הזורם אחידה על שכבות מקבילות וניצבות לכיוון התקדמות הגל, כך שלא נוצר גרדיאנט מהירות של הזורם בין שכבות מקבילות שלו ולא נוצר מאמץ גזירה. לעומת זאת, הגרסה המוכללת של חוק הצמיגות של ניוטון כוללת אפקט דיסיפציה של אנרגיה גם אודות ללחיצה של הזורם, וכוללת מקדם נוסף של צמיגות שנקרא bulk viscosity או Volume viscosity. בגל קול שכבות זורם ניצבות לכיוון התקדמות הגל דוחסות אחת את השנייה, כך שסוג שני זה של צמיגות אחראי לשחיקה של אנרגיה של גל הקול.

לאחר שמכניסים מקדם נוסף של צמיגות קל גם להבין את התלות בתדר של ניחות הקול, שכן תדרים גבוהים יותר פירושו מהירות יחסית גבוהה יותר של שכבות הזורם אחת לשנייה, מה שמוביל לקצב גבוה יותר של אובדן אנרגיה לחום.

חשיבות

חוק סטוקס על ניחות קול תרם לייסוד תת-ענף של אקוסטיקה שנקרא ויסקואקוסטיקה (אקוסטיקה צמיגה), ויש לו שימוש בחישוב הניחות של קול במגוון מכשירים המשדרים קול בתדר גבוה, כמו אולטראסאונד וסונארים בתדר גבוה.

Read other articles:

Gonzalo Rabuñal

Spanish cyclist Gonzalo RabuñalPersonal informationFull nameGonzalo Rabuñal RiosBorn (1984-08-01) August 1, 1984 (age 39)ArteixoTeam informationCurrent teamXacobeo–GaliciaDisciplineRoadRoleDomestiqueProfessional team2007–2010Karpin–Galicia Gonzalo Rabuñal Rios (born 1 August 1984 in Arteixo) is a retired Spanish professional road bicycle racer who last rode for the UCI Professional Continental team Xacobeo–Galicia.[1] Major results 2010 1st Mountains classifi...

Soyuz TM-1

1986 Soviet uncrewed spaceflight to Mir Soyuz TM-1COSPAR ID1986-035A SATCAT no.16722Mission duration9 days Spacecraft propertiesSpacecraft typeSoyuz-TMManufacturerNPO EnergiaLaunch mass6,450 kilograms (14,220 lb) Start of missionLaunch date21 May 1986 (1986-05-21Z) UTCRocketSoyuz-U2Launch siteBaikonur 1/5 End of missionLanding date30 May 1986 (1986-05-31Z) UTC Orbital parametersReference systemGeocentricRegimeLow Earth Docking with MirDocking date23 May 1986Undoc...

العلاقات السورية الهندية

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2019) العلاقات الهندية السورية الهند سوريا السفارات السفارة الهندية في دمشق السفير : م...

Lavietes Pavilion

Multi-purpose arena in Boston, Massachusetts Ray Lavietes Basketball Pavilion at the Briggs Athletic CenterHall of DreamsFormer namesBriggs Athletic CenterLocationSoldiers Field RdAllston, MA 02163Coordinates42°22′06″N 71°07′31″W / 42.368218°N 71.125291°W / 42.368218; -71.125291OwnerHarvard UniversityOperatorHarvard UniversityCapacity1,636Opened1926 (original)1982 (basketball)TenantsHarvard Crimson(Basketball) The Ray Lavietes Basketball Pavilion at the Bri...

中华人民共和国国家元首列表

提示：此条目页的主题不是中華人民共和國最高領導人。中华人民共和国中华人民共和国政府与政治系列条目执政党中国共产党党章、党旗党徽主要负责人、领导核心领导集体、民主集中制意识形态、组织以习近平同志为核心的党中央两个维护、两个确立全国代表大会（二十大）中央委员会（二十届）总书记：习近平中央政治局常务委员会中央书记处 �...

Världsmästerskapen i skidskytte 1966

Världsmästerskapen i skidskytte 1966Datum1966VärdskapLand VästtysklandPlats Garmisch-Partenkirchen, Bayern← Elverum 1965 Altenberg 1967 → De sjunde världsmästerskapen i skidskytte genomfördes 1966 i Garmisch-Partenkirchen i Västtyskland. Från och med detta år var stafetten en officiell disciplin och följaktligen utdelades medaljer. Samtidigt ändrades stafetten till att åkas över 4 x 7,5 km. Till och med 1983 anordnades världsmästerskap i skidskytte endas...

Kwak Hee-ju

Kwak Hee-ju Kwak Hee-Joo bermain untuk Suwon Bluewings di Liga Champions Asia 2011Informasi pribadiTanggal lahir 5 Oktober 1981 (umur 42)Tempat lahir Korea SelatanPosisi bermain BekKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)2014 FC Tokyo * Penampilan dan gol di klub senior hanya dihitung dari liga domestik Kwak Hee-ju (lahir 5 Oktober 1981) adalah pemain sepak bola asal Korea Selatan. Karier Kwak Hee-ju pernah bermain untuk FC Tokyo. Pranala luar (Jepang) Profil dan statistik di situs web resm...

Munisipalitas Solrød

Peta lokasi Munisipalitas Solrød Munisipalitas Solrød adalah munisipalitas (Denmark: kommune) di Region Sjælland di Denmark. Munisipalitas Solrød memiliki luas sebesar 40 km² dan memiliki populasi sebesar 20.759 jiwa. Referensi Municipal statistics: NetBorger Kommunefakta Diarsipkan 2007-08-12 di Wayback Machine., delivered from KMD aka Kommunedata (Municipal Data) Municipal merges and neighbors: Eniro new municipalities map Diarsipkan 2007-10-11 di Wayback Machine. lbsPemukiman di ...

2016 United States presidential election in South Dakota

Main article: 2016 United States presidential election 2016 United States presidential election in South Dakota ← 2012 November 8, 2016 2020 → Turnout59.90% [1] Nominee Donald Trump Hillary Clinton Gary Johnson Party Republican Democratic Libertarian Home state New York New York New Mexico Running mate Mike Pence Tim Kaine Bill Weld Electoral vote 3 0 0 Popular vote 227,721 117,458 20,845 Percentage 61.53% 31.74% 5.63% County results P...

South Carolina School for the Deaf and the Blind

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: South Carolina School for the Deaf and the Blind – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2011) (Learn how and when to remove this message) Public school in Spartanburg, South Carolina, United StatesSouth Carolina School for the Deaf and BlindAdd...

إسحاق الموصلي

إسحاق الموصلي إبراهيم بن ماهان بن بهمن[1] معلومات شخصية الميلاد 767مدينة الري الوفاة 850بغداد مواطنة الدولة العباسية الديانة مسلم الأب إبراهيم الموصلي الحياة العملية التلامذة المشهورون زرياب، وابن خرداذبة المهنة لغوي، وشاعر[1]، وملحن[1]، و...

Girandole

A girandole with mirror A girandole (/ˈdʒɪrəndəʊl/) is an ornamental branched candle holder consisting of several lights that may be on a stand or mounted on the wall, either by itself or attached to a mirror.[1][2] Girandole has been used to refer to a number of different objects and designs; the early girandoles were candelabras decorated with crystals looking like a chandelier on a stand, and at one time it was also used to describe all candelabras and chandeliers, wi...

Piero Manzoni

Italian avant-garde artist Piero ManzoniManzoni in 1960BornPiero Meroni Manzoni di Chiosca e Poggiolo(1933-07-13)July 13, 1933Soncino, Kingdom of ItalyDiedFebruary 6, 1963(1963-02-06) (aged 29)Milan, ItalyNationalityItalianKnown forArtistNotable workArtist's ShitMovementConceptual art Piero Manzoni di Chiosca e Poggiolo, better known as Piero Manzoni (July 13, 1933 – February 6, 1963) was an Italian artist best known for his ironic approach to avant-garde art. Often compared t...

Principauté de Transylvanie

Ne doit pas être confondu avec Grande-principauté de Transylvanie. Pour les articles homonymes, voir Transylvanie. Principauté de Transylvanie (ro) Ца́ра Aρδελεнѣ́скъ(Țara Ardelenească)(de) Fürstentum Siebenbürgen(hu) Erdélyi Fejedelemség 1111 (premier prince mentionné : Mercurius) – 1867 (intégration dans l'entité hongroise de l’Autriche-Hongrie) En vert clair et foncé le territoire de la principauté en 1590, en vert foncé le ...

Transition from Ming to Qing

Period of Chinese history (1618–1683) This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (June 2024) Ming-Qing transitionBattle of Shanhai Pass, one of the major battles during the Ming–Qing transitionDate7 May 1618 – 13 August 1683LocationModern-day China, Korea, Mongolia, and parts of Russia, Central Asia and Southeast AsiaResult Qing victoryT...

Khaleem Hyland

Questa voce sull'argomento calciatori trinidadiani è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Khaleem HylandNazionalità Trinidad e Tobago Altezza186 cm Peso80 kg Calcio RuoloCentrocampista Squadra Al-Batin CarrieraSquadre di club1 2007-2008 San Juan Jabloteh2008 Portsmouth0 (0)2008-2009→ Zulte Waregem13 (0)2009-2011 Zulte Waregem59 (5)2011-2015 Genk86 (5)2015...

روستوك

روستوك علم شعار الاسم الرسمي (بالألمانية: Rostock)‏ الإحداثيات 54°05′00″N 12°08′00″E / 54.083333333333°N 12.133333333333°E / 54.083333333333; 12.133333333333 [1] تاريخ التأسيس القرن 13 تقسيم إداري البلد ألمانيا (3 أكتوبر 1990–)[2][3] التقسيم الأعلى مكلنبورغ فورب...

Maicas

Questa voce o sezione sull'argomento centri abitati della Spagna non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Maicascomune Maicas – Veduta LocalizzazioneStato Spagna Comunità autonoma Aragona Provincia Teruel TerritorioCoordinate40°57′59.4″N 0°53′23.28″W40°57′59.4″N, 0°5...

Ninth Air Force

Ninth Air Force (ACC) Descrizione generaleNazione Stati Uniti ServizioUnited States Air Force TipoForza aerea numerata ComandantiMaggior GeneraleMark Kelly[1] Fonti indicate nel corpo della voce Voci su forze aeree presenti su Wikipedia La Ninth Air Force è una forza aerea numerata dell'Air Combat Command (ACC) (United States Air Force). Dalla sua attivazione il 5 agosto 2009, ha avuto il comando principale presso Shaw Air Force Base (Carolina del Sud). Dal 1990, furono schierat...

Riza Halimi

Riza HalimiPersonal detailsBorn (1947-09-16) 16 September 1947 (age 77)Preševo, PR Serbia, FPR YugoslaviaPolitical partyParty for Democratic Action Riza Halimi (Serbian Cyrillic: Риза Халими; born 16 September 1947) is a Serbian politician. An ethnic Albanian, he was the president of the Party for Democratic Action from its foundation until 2018, and now serves as the honorary president of the party. Life After his education as a physicist, he started teaching physics in high ...