Mehāniskie viļņi: avots, īpašības formulu

click fraud protection

iedomāties, ka šāda mehāniska vilnis, var throwing akmeni ūdenī.Circles tajā rodas un tiek pārmaiņus siles un vainago - ir piemērs mehāniskās viļņiem.Kāda ir viņu būtība?Mehāniskie viļņi - process, viļņu izplatīšanos elastīga medijos.

ūdens viļņi

Šādas mehāniskie viļņi pastāv sakarā ar ietekmi uz šķidruma daļiņām un bezgalīgās spēkiem smaguma.Cilvēki jau sen pēta šo parādību.Nopietnākais ir okeāns un viļņi jūrā.Pieaugot vēja ātrums tiek mainīti, un to augstums palielinās.Tas ir arī sarežģīta un formas pašiem viļņiem.Okeānā, viņi var sasniegt biedējošas proporcijas.Viens no uzskatāmākajiem piemēriem ir spēki cunami, slaucīšana prom visu savā ceļā.

enerģija jūras un okeāna viļņiem

sasniedzis krastā, viļņi ar krasām izmaiņām dziļumā palielinās.Viņi dažreiz sasniedz augstumu vairākiem metriem.Šādos brīžos kinētiskā enerģija milzīgo ūdens masas nodota piekrastes barjeras, kas saskaņā ar tās ietekmē strauji iznīcinātas.Par plūdmaiņas spēks dažreiz sasniedzot tālejošus vērtības.

elastīgos viļņus

Pētījums ne tikai mehānika vibrāciju uz šķidruma virsmas, bet arī tā saucamie elastīgos viļņus.Tas traucējumi, kas tiek izplatīti dažādās vidēs reibumā elastīgās spēku tiem.Šāda sašutumu ir jebkura novirze no daļiņu vidējā no tās līdzsvara stāvoklī.Labs piemērs elastīgos viļņus ir gara virve vai gumijas cauruli piestiprina vienu galu kaut ko.Ja tas ir taut, un pēc tam izveidot sānu paraut otrajā (nav robežu) tās gala sašutumu, mēs varam redzēt to gar visā garumā virve "var palaist", lai atbalstītu un jāatspoguļo atpakaļ.

Avots mehāniskie viļņi

sākotnējais perturbācija noved pie viļņa vidē.To izraisa darbības ar svešķermeni, kas fizikā sauc avots viļņa.Tie var būt cilvēka roku, šūpošanos virves, vai oļi iemesta ūdenī.Gadījumā, ja avots prasība ir īslaicīgs vidē bieži vien ir vientuļnieks vilnis.Kad "traucētājs" dod ilgstošu svārstību kustības, viļņi sāk parādīties viens pēc otra.

Noteikumi izskats mehāniskie viļņi

Šādas svārstības ne vienmēr veidojas.Priekšnoteikums to izskatu ir izskats brīdī traucējuma aizsardzību neļaujot viņam spēku, īpaši elastīgs.Viņi cenšas apvienot kaimiņu daļiņas, ja tie ir atdalīti, un atsavināt tos vienu no otra brīdī konverģenci.Elastīgo spēks, kas iedarbojas uz tālvadības no avota traucējumu daļiņas sāk izņemt tos no bilances.Laika daļiņas vidējā iesaistīts svārstību kustības.Šādu svārstību un viļņu izplatīšanos.

mehāniskie viļņi elastīga vidējā

Elastīgo vilnis ir divu veidu kustības vienlaicīgi: daļiņu un par traucējumu sadalījuma svārstības.To sauc garenvirziena mehānisku vilnis, kas daļiņas svārstīties virzienā tās izplatīšanās.Sauc šķērsvirziena vilnis, daļiņas vidējā atšķirīgos virzienā tās izplatīšanās.

īpašības mehāniskie viļņi

traucējumu garenvirzienā vilnis ir vakuums un kompresijas, un sānu - maiņās (ofseta) starp slāņiem aizsardzību pret citiem.Spiedes celms pavada elastīgām spēki.Šajā bīdes deformācijas, kas saistīta ar veidošanos elastīgo spēku vienīgi ar cietām vielām.Šķidru un gāzveida mediju stundā slāņus šo mediju nav pievienots izskatu minēto spēku.Pateicoties tās īpašībām gareniskas viļņi var izplatīties jebkurā medijos, un krusts - tikai ciets.

Iezīmes ūdens viļņi

viļņiem uz šķidruma virsmas nav garenvirziena un šķērsvirziena.Tie ir sarežģītāka, tā saukto garenvirziena un šķērsvirziena raksturs.Tādā gadījumā šķidruma daļiņas pārvietot aploces vai iegarena elipse.Cirkulārs kustība no daļiņu uz šķidruma virsmas, it īpaši attiecībā uz lielām vibrācijām, kopā ar to lēni bet nepārtrauktā kustībā virzienā viļņu izplatīšanās.Tas ir šīs mehānisko viļņi ūdens īpašības rada izskatu krastā dažādu jūras veltes.

frekvences mehāniskie viļņi

Ja elastīgs medijs (šķidrs, ciets, gāze) ierosināt svārstības tās daļiņas, rezultāts mijiedarbību starp tām, tas tiks izplatīts ar ātrumu u.Tādējādi, gāzveida vai šķidrā viela būs oscilējošās organismā, tās kustības iespējams pārnest uz visiem blakus esošo daļiņu.Tie tiks iesaistīti procesā pēc un tā tālāk.Tādējādi viss izteiksmē vidējā svārstās tāda pati frekvence ir vienāda ar biežumu oscilējošās organismā.Tā ir frekvence viļņa.Citiem vārdiem sakot, šo vērtību var raksturot kā biežumu svārstības punktiem vidē, kur vilnis izplatās.

uzreiz būt skaidrs, kā notiek šis process.Ar mehānisku viļņiem, kas saistītas ar vibrāciju kustību enerģijas pārnesi no tās iztekas līdz perifēro vidi.In kuras laikā tā saucamā periodiskā celms, ko pēc viļņa no viena punkta uz otru.To darot, daļiņas vidējā ar viļņa nav pārvietoties.Tās svārstās tuvu tā līdzsvara stāvoklī.Tieši tāpēc pavairošana mehāniskās viļņi nav pievienota viela, pārvietojot no vienas vietas uz citu.In mehāniskās viļņiem dažādām frekvencēm.Tāpēc tās ir sadalītas joslās un izveidoja īpašu skalu.Frekvence mēra hercos (Hz).

pamatformulas

mehāniskie viļņi, aprēķinu formulas, kas ir diezgan vienkāršs, ir interesants objekts pētījumā.Wave ātrums (υ) - ir ātrums kustības tās priekšpuses (ar lokalizāciju visiem punktiem, kas stājās svārstību vidi brīdī):

υ = √G / ρ,

kur ρ - blīvums vidēja, G - elastības modulis.

Aprēķinā nedrīkst sajaukt ātrumu mehānisko viļņi nesēja ar ātrumu daļiņu vidējā, kas ir iesaistītas viļņu procesā.Tā, piemēram, skaņas vilnis izplatās pa gaisu pie 10 m / s ar vidējo ātrumu svārstībām tās molekulas, bet ātrums skaņas viļņi, kas normālos apstākļos ir 330 m / s.

vilnis priekšā var būt dažādu veidu, vienkāršākais no tiem ir:

• Lodveida - ko izraisa svārstības gāzveida vai šķidrā vidē.No viļņa amplitūda, tajā pašā laikā samazinās, palielinoties attālumam no avota ir apgriezti proporcionāls kvadrāta no attāluma.

• Flat - plakne, kas ir perpendikulāra virzienā viļņu izplatīšanās.Tā rodas, piemēram, slēgtā virzuļa cilindrā, kad tā svārstās.Lidmašīna vilnis raksturo gandrīz nemainīgu amplitūdu.Viņas nelielo samazinājumu, palielinoties attālumam no avota, kas saistīts ar viskozitāti šķidrās vai gāzveida vidi traucējumu.

viļņa

Zem viļņa garuma saprast attālumu, kas tiks pārvietota uz tās priekšā uz laiku, kas vienāds ar perioda svārstību daļiņu vidējā:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

kur T - svārstību periodu,υ - ātrums vilnis, ω - leņķiskā frekvence, ν - biežums svārstību punktiem vidē.

Kopš ātrumu pavairošanas mehāniskās vilnis ir pilnībā atkarīgs no īpašībām vidē, tās garums koeficientu l pārejai no viena nesēja uz citu izmaiņu laikā.Svārstību frekvence ν vienmēr paliek tas pats.Mehāniskās un elektromagnētiskie viļņi ir līdzīgi, jo to izplatīšana tiek veikta enerģijas nodošanu, bet nav matērijas nodošana.