vorstellen, dass eine solche mechanische Welle, kann werfen einen Stein ins Wasser.Kreise darin entstehen und werden abwechselnd Täler und Kämme - ist ein Beispiel der mechanischen Wellen.Was ist ihr Wesen?Mechanische Wellen - ein Prozess der Wellenausbreitung in elastischen Medien.
Wasserwellen
Solche mechanischen Wellen entstehen durch die Wirkung auf den Fluidpartikeln und intermolekularen Kräfte der Schwerkraft.Die Menschen haben lange studiert, das Phänomen.Am bemerkenswertesten sind das Meer und die Wellen des Meeres.Mit zunehmender Windgeschwindigkeit geändert werden, und deren Höhe zunimmt.Es ist auch kompliziert und Form der Wellen selbst.Im Ozean, können sie erschreckende Ausmaße erreichen.Einer der offensichtlichsten Beispiele sind die Kräfte Tsunami fegt alles in seinem Weg.
Energie des Meeres und Meereswellen
das Ufer erreicht, die Wellen mit einer drastischen Veränderung der Tiefe zunimmt.Sie erreichen manchmal eine Höhe von mehreren Metern.In solchen Augenblicken wird die kinetische Energie des enormen Wassermassen übertragen Küstenbarrieren, die unter seinem Einfluss schnell zerstört.Die Stärke der Gezeiten manchmal bis ambitionierte Werte.
elastische Wellen
die Studie nicht nur die Mechanik der Vibrationen auf die Oberfläche der Flüssigkeit, sondern auch die sogenannten elastischen Wellen.Diese Störung, die in verschiedenen Umgebungen unter dem Einfluß der elastischen Kräfte in ihnen verteilt sind.Solche Verbrechen einer Abweichung der Teilchen des Mediums von seiner Gleichgewichtsposition.Ein gutes Beispiel für elastische Wellen ist ein langes Seil oder einen Gummischlauch befestigt ein Ende zu etwas.Wenn es straff, und erstellen Sie einen seitlichen Ruck an der zweiten (nicht gebundene) seiner Stirn Empörung, können wir es über die gesamte Länge des Seils "könnte laufen" zu unterstützen und zurück reflektiert sind.
Quelle mechanische Wellen
Anfangsstörung führt zu einer Welle im Medium.Es wird durch die Einwirkung eines Fremdkörpers, der in der Physik der Quelle der Welle genannt verursacht.Sie können eine menschliche Hand, schwankende Seil oder ein Kieselstein ins Wasser geworfen werden.In dem Fall, wo die Quelle der Aktion ist nur von kurzer Dauer in der Umwelt ist oft eine einsame Welle.Wenn der "Störenfried" macht eine verlängerte Schwingbewegung beginnen Wellen auf einer nach dem anderen angezeigt.
Nutzungs Aussehen mechanische Wellen
Solche Schwankungen werden nicht immer gebildet.Eine Voraussetzung für ihr Aussehen ist das Aussehen zum Zeitpunkt der Störung Schutz verhindert ihm Festigkeit, insbesondere elastisch.Sie versuchen, zusammen zu bringen benachbarten Teilchen, wenn sie getrennt sind, und entfremdet sie von einander bei der Konvergenz.Die auf der fern von der Störquelle Teilchen wirkende elastische Kraft beginnen, sie von der Waage zu entfernen.Im Laufe der Zeit sind die Partikel des Mediums in eine oszillierende Bewegung beteiligt.Die Verbreitung solcher Schwankungen und eine Welle.
mechanische Wellen in einem elastischen Medium
elastischen Welle gibt es zwei Arten der Bewegung gleichzeitig: Schwankungen der Teilchen und die Verteilung der Störung.Es fordert Längs mechanische Welle, die schwingen in Richtung ihrer Ausbreitung Partikel.Genannte transversale Welle, Teilchen von dem Medium, das für die Richtung seiner Ausbreitung variieren.
Eigenschaften von mechanischen Wellen
Störungen in der Längswelle ist ein Vakuum und Komprimierung und Seiten - Verschiebung (Offset) zwischen den Schichten des Schutzes gegen andere.Druckspannung wird durch elastische Kräfte begleitet.Bei dieser Scherbeanspruchung mit der Bildung der elastischen Kräfte ausschließlich in Feststoffen zugeordnet sind.Die gasförmigen und flüssigen Medien Verschiebungsschichten dieser Medien wird nicht durch das Auftreten der genannten Kräfte einher.Aufgrund seiner Eigenschaften Längswellen können in allen Medien und Quer propagieren - ausschließlich solide.
Eigenschaften von Wasserwellen
Wellen auf der Oberfläche der Flüssigkeit nicht längs und quer.Sie sind komplexer, die sogenannte Längs- und Quer Charakter.In diesem Fall bewegen sich die Flüssigkeitsteilchen in Umfangsrichtung oder langgestreckten Ellipse.Die kreisförmige Bewegung der Partikel auf der Oberfläche der Flüssigkeit, insbesondere für große Vibrationen in Begleitung ihrer langsamen, aber kontinuierlicher Bewegung in der Richtung der Wellenausbreitung.Es sind diese Eigenschaften von mechanischen Wellen im Wasser bewirkt, dass die Darstellung auf den Ufern von verschiedenen Meeresfrüchten.
Frequenz mechanischen Wellen
Wenn das elastische Medium (Flüssigkeit, Feststoff, Gas) die Oszillation der Teilchen zu initiieren, ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen ihnen, wird es mit der Geschwindigkeit u verteilt werden.Somit wird in einem gasförmigen oder flüssigen Mediums in dem Schwingkörper ist, ist ihre Bewegung übertragbar an alle der benachbarten Teilchen.Sie werden in dem Prozess der folgenden usw. einbezogen werden.Also alles in Bezug auf das Medium wird die gleiche Frequenz, die gleich der Frequenz der Schwingkörper schwingt.Es ist die Frequenz der Welle.Mit anderen Worten kann dieser Wert, wenn die Frequenz der Schwingungen der Punkte in der Umgebung, in der die Welle breitet beschrieben.
sofort klar, wie dieser Prozess auftritt.Mit mechanischen Wellen verbundenen Energieübertragung der Schwingungsbewegung von der Quelle zu der peripheren Umgebung.In deren Verlauf eine sogenannte periodische Belastung mit einer Welle, die von einem Punkt zum anderen durchgeführt.Dabei bedeutet die Teilchen des Mediums mit der Welle nicht bewegt.Sie reichen in der Nähe von seiner Gleichgewichtslage.Deshalb ist die Ausbreitung von mechanischen Wellen nicht durch die Übertragung von Substanz aus einer Stelle zur anderen begleitet.Der mechanischen Wellen unterschiedlicher Frequenzen.Daher werden sie in Bänder aufgeteilt und erstellt einen besonderen Maßstab.Die Frequenz in Hertz (Hz) gemessen.
Grundformeln
Mechanische Wellen, Berechnungsformeln, die recht einfach sind, ist ein interessantes Studienobjekt.Wellengeschwindigkeit (υ) - ist die Geschwindigkeit der Bewegung ihrer Vorderseite (der Ort aller Punkte, die Schwankung Umgebung kam im Moment):
υ = √G / ρ,
wo ρ - Dichte des Mediums, G - Elastizitätsmodul.
Die Berechnung nicht die Geschwindigkeit der mechanischen Wellen zu verwirren, in einem Medium mit der Geschwindigkeit der Teilchen des Mediums, das in der Wellenprozess beteiligt sind.So kann beispiels breitet sich die Schallwelle durch die Luft bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit Schwankungen seiner Moleküle mit 10 m / s, während die Geschwindigkeit der Schallwellen in den normalen Bedingungen beträgt 330 m / s.
Wellenfront kann von unterschiedlicher Art sein, die einfachste davon sind:
• Gelenkkopf - die durch Schwankungen in der gasförmigen oder flüssigen Mediums verursacht.Die Amplitude der Welle gleichzeitig mit der Entfernung von der Quelle abnimmt, ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ab.
• Flach - eine Ebene, die senkrecht zur Richtung der Wellenausbreitung ist.Sie entsteht beispielsweise in einem geschlossenen Kolben-Zylinder, wenn dieser schwingt.Die ebene Welle wird von nahezu konstanter Amplitude aus.Ihre leichte Abnahme mit zunehmendem Abstand von der Quelle der Störung mit der Viskosität des flüssigen oder gasförmigen Mediums zugeordnet ist.
Wavelength
Unter Wellenlänge zu verstehen, die Distanz, die in seine vordere für die Zeit gleich der Periode der Schwingung der Teilchen des Mediums verschoben werden:
λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,
wobei T - die Schwingungsperiode,υ - Geschwindigkeit der Welle, ω - Winkelfrequenz ν - die Frequenz der Schwingung Punkten des Mediums.
Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit der mechanischen Welle ist völlig abhängig von den Eigenschaften des Mediums, dessen Länge λ beim Übergang von einem Medium zum anderen ändert.Die Oszillationsfrequenz ν bleibt immer die gleiche.Mechanische und elektromagnetische Wellen ist gemeinsam, dass deren Verteilung erfolgt in der Energieübertragung durchgeführt wird, aber es gibt keine Übertragung von Materie.
