forestille sig, at en sådan mekanisk bølge, kan kaste en sten i vandet.Cirkler forekommer deri, og bliver skiftevis trug og Kamme, - et eksempel på mekaniske bølger.Hvad er deres essens?Mekaniske bølger - en proces for bølgeudbredelse i elastiske medier.
vand bølger
Sådanne mekaniske bølger eksisterer på grund af effekten på væsken partikler og intermolekylære kræfter tyngdekraften.Folk har længe studeret fænomenet.Mest bemærkelsesværdig er havet og havets bølger.Med stigende vindhastighed ændres, og deres højde stiger.Det er også kompliceret og forme bølgerne selv.I havet, kan de nå skræmmende proportioner.En af de mest oplagte eksempler er kræfter tsunami, fejer væk alt på sin vej.
energi af havet og havets bølger
nåede kysten, bølgerne med en skarp ændring i dybden stiger.De undertiden nå en højde på flere meter.I sådanne øjeblikke den kinetiske energi af den enorme masse af vand overførte kystnære barrierer, som under sin indflydelse hurtigt ødelagt.Styrken af tidevandet undertiden nå ambitiøse værdier.
elastiske bølger
Undersøgelsen ikke kun mekanik vibrationer på overfladen af væsken, men også de såkaldte elastiske bølger.Denne forstyrrelse, som er fordelt i forskellige miljøer under indflydelse af elastiske kræfter i dem.Sådan harme er enhver afvigelse af partikler af mediet fra sin ligevægt position.Et godt eksempel på elastiske bølger er en lang reb eller en gummislange, hvis ene ende er fastgjort til noget.Hvis den er stram, og derefter oprette en sideværts ryk ved den anden (ikke-bundne), i sin ende harme, kan vi se det langs hele længden af rebet "kunne køre" at støtte og blive reflekteret tilbage.
Kilde mekaniske bølger
indledende forstyrrelse fører til en bølge i mediet.Det er forårsaget af virkningen af et fremmedlegeme, som i fysikken kaldes kilden af bølgen.De kan være en menneskelig hånd, svajende reb eller en sten kastes i vandet.I det tilfælde, hvor kilden til handling er kort levetid i miljøet er ofte et ensomt bølge.Når "ballademager" gør lange oscillerende bevægelse, bølger begynder at dukke efter hinanden.
Vilkår udseende mekaniske bølger
Sådanne udsving ikke altid dannet.En forudsætning for deres udseende er udseendet på tidspunktet for forstyrrelsen beskyttelse forhindrer ham styrke, især elastisk.De søger at samle tilstødende partikler, når de er adskilt, og fremmedgøre dem fra hinanden på tidspunktet for konvergens.Den elastiske kraft, der virker på fjernbetjeningen fra kilden til forstyrrende partikler begynder at fjerne dem fra balancen.Over tid, partiklerne af mediet involveret i en oscillerende bevægelse.Udbredelsen af sådanne udsving og en bølge.
mekaniske bølger i en elastisk medium
Den elastiske bølge er der to former for bevægelse samtidig: udsving i partikler og distribution af forstyrrelsen.Det opfordrede langsgående mekanisk bølge partikler, der spænder langs retningen af formeringen.Kaldet tværgående bølge, partikler af det medium, som varierer på tværs af retningen af formeringen.
egenskaber af mekaniske bølger
forstyrrelser i langsgående bølge er et vakuum og komprimering, og lateral - shift (offset) mellem lag af beskyttelse mod andre.Trykpåvirkning er ledsaget af elastiske kræfter.På denne forskydningsdeformation er forbundet med fremkomsten af de elastiske kræfter udelukkende i faste stoffer.De gasformige og flydende medier skiftende lag af disse medier ikke er ledsaget af fremkomsten af de nævnte kræfter.På grund af dets egenskaber langsgående bølger kan udbrede sig i ethvert medie, og indlægget - kun i hårdt.
Funktioner af vand bølger
bølger på overfladen af væsken er ikke langsgående og tværgående.De er mere kompleks, den såkaldte langsgående og tværgående karakter.I dette tilfælde er de flydende partikler bevæger periferisk eller aflange ellipse.Den cirkulære bevægelse af partikler på overfladen af væsken, især for store vibrationer, ledsaget af deres langsomme men kontinuerlig bevægelse i retning for bølgeudbredelse.Det er disse egenskaber af mekaniske bølger i vand forårsager udseendet på bredden af forskellige fisk og skaldyr.
frekvens mekaniske bølger
Hvis den elastiske medium (væske, fast stof, luftart) for at ophidse svingningerne i sine partikler, resultatet af samspillet mellem dem, er det vil blive fordelt med en hastighed på u.Således i den gasformige eller flydende medium vil være oscillerende legeme, dens bevægelse kan overføres til alle de tilstødende partikel.De vil blive inddraget i processen med at følge og så videre.I dette miljø vil punkt alt svinge den samme frekvens lig med frekvensen af den oscillerende legeme.Det er frekvensen af bølgen.Med andre ord kan denne værdi beskrives som hyppigheden af svingninger i de punkter i miljøet, hvor bølgen udbreder.
straks være uklart, hvordan denne proces opstår.Med mekaniske bølger forbundet energioverførsel af vibrationelle bevægelse fra dens udspring til periferien af mediet.I løbet af hvilken en såkaldt periodisk stamme båret af en bølge fra et punkt til et andet.Dermed er partiklerne i mediet med den bølge ikke bevæge sig.De spænder tæt på sin ligevægtsstilling.Derfor er udbredelsen af mekaniske bølger ikke ledsages af overførsel stof fra et sted til et andet.I de mekaniske bølger med forskellige frekvenser.Derfor er de delt op i bands og skabt en særlig skala.Frekvens måles i hertz (Hz).
grundlæggende formler
Mekaniske bølger, beregningsformler er forholdsvis enkel, det er en interessant objekt for undersøgelsen.Bølge hastighed (υ) - er hastigheden af bevægelsen af sin front (det geometriske sted for alle de punkter, som kom udsving miljø i øjeblikket):
υ = √G / ρ,
hvor ρ - massefylde af mediet, G - elasticitetsmodul.
Ved beregning ikke forveksle hastigheden af mekaniske bølger i et medium med hastigheden af partiklerne i mediet, som er involveret i den bølge processen.Således kan for eksempel, lydbølgen udbreder sig gennem luften ved en gennemsnitshastighed udsving i dens molekyler ved 10 m / s, mens hastigheden af lydbølger under normale forhold er 330 m / s.
bølgefront kan være af forskellige typer, er den enkleste af dem er:
• Sfærisk - forårsaget af udsving i det gasformige eller flydende medium.Amplituden af bølgen samtidig aftager med stigende afstand fra kilden er omvendt proportional med kvadratet på afstanden.
• Flat - et plan, som er vinkelret på retningen for bølgeudbredelse.Det opstår, for eksempel i en lukket stempelcylinder når de sidstnævnte oscillerer.Den plane bølger er kendetegnet ved næsten konstant amplitude.Hendes lille fald med stigende afstand fra kilden til forstyrrelsen forbundet med viskositeten af den flydende eller gasformige medium.
Bølgelængde
Under bølgelængde forstå den afstand, det vil blive flyttet til fronten for den tid, der svarer til den periode svingning af partikler af mediet:
λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,
hvor T - svingningsperioden,υ - hastighed af bølge, ω - vinkelfrekvens, ν - oscillationsfrekvensen punkter af mediet.
Siden hastigheden for spredning af mekaniske bølger er helt afhængig af egenskaberne af mediet, dens længde λ under overgangen fra et medie til et andet ændringer.Oscillationsfrekvensen ν altid forbliver den samme.Mekaniske og elektromagnetiske bølger er ens i, at deres fordeling udføres i energioverførsel, men der er ingen overførsel af stof.
