音乐声学与心理声学(第3版) 19

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　　4音乐声学与心理声学（第三版）
　　（2）弹簧的强度：连接高尔夫球的弹簧强度也会影响扰动的传播速度。
　　因为弹簧的强度越大，则对相连的球的作用力越大，使之移动的速度就越快。
　　实际上媒质的弹性强度取决于媒质的弹性模量，即所谓的杨氏模量。媒质的弹性模量越高，意味着弹簧的强度越大，扰动的传播速度就越快。【注1】
　　对固体媒质中的纵波而言，传播速度仅由媒质的密度和杨氏模量决定，可简单地用下列公式计算：
　　其中，v为扰动每秒传播的距离（m/s），p为媒质密度（kg/m2），E为媒质的杨氏模量（N/m2）【注2】。
　　虽然固体媒质的密度与传播方向无关，但是杨氏模量却不一定如此。
　　例如，黄铜是各向均匀的介质，因此其杨氏模量与传播方向无关；而木材则不然，其杨氏模量大小取决于是沿木材纹理方向测量还是沿横穿纹理方向测量。因此，黄铜中扰动的传播速度与方向无关，而木材中传播速度则与扰动是沿着木材纹理方向还是沿着横穿纹理方向传播有关。下面举例说明。【注3【注【注5】
　　例1.1试计算声波在钢材和举木中的传播速度。
　　钢材的密度是7800kg/m3，其杨氏模量为2.1×10N/m2，则声波在钢材中的传播速度为：
　　v=/2：1×10L5189m/s
　　V7800
　　桦木的密度是680kg/m2，其杨氏模量沿纹理方向是14×109/m2，沿横穿纹理方向是088×10/m2。因此，声波沿不同方向传播速度不同，分别是：
　　|14×10°
　　Vel =y580=4537m/s
　　V.。=/9.88×1021138m/s
　　680
　　可见，沿桦木纹理方向的声速约为沿横穿纹理方向的4倍。