Frequency dependence of the speed of sound in metallic rods

声学 波长 声速 物理 光学 声色散 色散(光学) 材料科学 声波 医学 病理 替代医学
作者
A. Marques,Mário S. Rodrigues
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:98 (12): 126101-126101 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad0693
摘要

Abstract The speed of sound waves in rods depends on the relationship between wavelength and rod dimensions. It differs from the speeds readily available in tables, and from what is often learned during most introductory courses on solid-state physics. Metallic rods with diameters in the centimetre range excited with sound waves of tens of kHz will behave as dispersive media. Here, the speed of sound in metallic titanium rods of different lengths is measured using two different methodologies: (1) from the time of flight and (2) from the wavelength and frequency of standing waves that form in the rod. The latter allows analyzing the results in light of Pochhammer-Cree dispersion. The reflection coefficient is also determined both from time and from frequency response. Two off-the-shelf piezoelectric transducers, a function generator, an oscilloscope, and a lock-in amplifier were used. We have used a low-frequency square wave (of tens of Hz) in the first case and a sine wave with frequencies that range from audible to ultrasound in the second case. Experimental results show that the speed of sound decreases as the wavelength decreases. The Pochhammer-Chree dispersion equation was numerically solved to fit the experimental data that can be used to estimate both the Young modulus and the Poisson ratio. A practical empirical formula that allows data analysis without explicitly solving the Pochhammer-Chree equation is suggested.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
lixian完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
聪慧芷巧发布了新的文献求助30
10秒前
madison完成签到,获得积分10
10秒前
WenJun发布了新的文献求助10
11秒前
小花生完成签到 ,获得积分10
11秒前
在水一方应助zhang5657采纳,获得10
15秒前
15秒前
小马甲应助haochi采纳,获得10
15秒前
Hello应助嘉心糖采纳,获得200
16秒前
16秒前
陈砍砍完成签到 ,获得积分10
16秒前
leaolf完成签到,获得积分10
18秒前
23秒前
阿包完成签到 ,获得积分10
24秒前
jixuchance完成签到,获得积分10
24秒前
汤圆完成签到 ,获得积分10
24秒前
趙途嘵生完成签到,获得积分10
28秒前
卞卞完成签到,获得积分10
32秒前
含糊的子默完成签到 ,获得积分10
33秒前
研友_85YNe8完成签到,获得积分10
35秒前
开心的人杰完成签到,获得积分10
36秒前
与离完成签到 ,获得积分10
36秒前
村口的帅老头完成签到 ,获得积分0
37秒前
小小康康完成签到,获得积分10
41秒前
温暖的问候完成签到,获得积分10
43秒前
徐先生1106完成签到,获得积分10
45秒前
小蘑菇应助toto采纳,获得10
47秒前
孝顺的诗桃完成签到,获得积分10
51秒前
glanceofwind完成签到 ,获得积分10
51秒前
53秒前
风信子deon01完成签到,获得积分10
54秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
55秒前
微笑完成签到,获得积分10
56秒前
jun完成签到,获得积分10
57秒前
Brave发布了新的文献求助10
58秒前
haochi发布了新的文献求助10
1分钟前
包容的剑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
weng完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3972830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3517174
关于积分的说明 11186554
捐赠科研通 3252797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1796634
邀请新用户注册赠送积分活动 876503
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805701