wyobrazić takie mechaniczne fali, można rzucać kamień w wodę.Koła powstające w niej i są na przemian grzbiety i niecki - przykład na fale mechaniczne.Jaki jest ich istota?Fale mechaniczne - proces rozchodzenia się fal w ośrodkach sprężystych.Fale wody
te fale mechaniczne występują w wyniku działania na cząstkach cieczy i międzycząsteczkowe siły ciężkości.Ludzie od dawna badania zjawiska.Najbardziej godne uwagi są ocean i fale morza.Wraz ze wzrostem prędkości wiatru zostały zmienione, a ich wysokość wzrasta.Jest również skomplikowane i kształt samych fal.W oceanie, mogą osiągnąć przerażające rozmiary.Jednym z najbardziej oczywistych przykładów są tsunami siły, zmiatając wszystko na swojej drodze.
energii z fal morskich i oceanicznych osiągnął
brzeg, fale z gwałtowną zmianą zwiększania się głębokości.Czasem osiągają wysokość kilku metrów.W takich momentach energia kinetyczna ogromnej masy wody przybrzeżne przeniesiona barier, które pod jego wpływem szybko zniszczone.Siła fali czasem osiągnięcie ambitnych wartości.
fal sprężystych
badania nie tylko mechanika drgań na powierzchni cieczy, ale również tak zwane fale sprężyste.To zaburzenie, które są rozmieszczone w różnych środowiskach i pod wpływem sił sprężystości w nich.Takie outrage jakiekolwiek odchylenie cząstek nośnika z położenia równowagi.Dobrym przykładem fal sprężystych jest długi sznur lub wąż gumowy dołączony jeden koniec do czegoś.Jeśli jest napięta, a następnie utworzyć szarpnięcie boczne w drugim (non-bound) jego końcowego oburzenia, widzimy go na całej długości liny "może uruchomić" wspierać i być odbijane.
Źródło fale mechaniczne
początkowe zaburzenie prowadzi do fali w ośrodku.Jest to spowodowane działaniem ciała obcego, które w fizyce nazywany źródłem fali.Mogą być ludzka ręka, liny kołysząc lub kamyk wrzucony do wody.W przypadku, gdy źródłem działania jest krótkotrwały w środowisku często samotny fali.Kiedy "kłopoty" sprawia, że długotrwały ruch oscylacyjny, fale zaczynają się pojawiać jeden po drugim.
wygląd Regulamin fale mechaniczne
Takie wahania nie zawsze są tworzone.Warunkiem dla ich wygląd jest pojawienie się w czasie ochrony zakłóceń uniemożliwiając mu wytrzymałości, zwłaszcza elastyczna.Mają one na celu sobą sąsiednich cząstek, gdy są rozdzielane i przenieść je od siebie w czasie zbieżności.Elastyczna siła działająca na pilocie od źródła cząstek zakłóceń zacząć usunąć je z równowagi.W miarę upływu czasu, cząstki nośnika zaangażowane w ruch oscylacyjny.Rozprzestrzenianie się takich wahań i fali.
fale mechaniczne w elastycznej średniej
falę sprężystego istnieją dwa rodzaje ruchu jednocześnie: wahania cząstek i rozkładu zakłóceń.To nazywa się podłużną mechaniczną falę, której cząstki oscylują w kierunku ich rozchodzenia się.Fala poprzeczna nazywa, cząstki nośnika, który jest różny w kierunku jej rozprzestrzeniania.Właściwości
fal mechanicznych
zaburzeń w podłużnej fali jest próżnia i kompresja i boczne - przesunięcie (offset) między warstwami ochrony przed innymi.Ściskanie szczep towarzyszy sił sprężystych.Ten szczep ścinania związanego z tworzeniem sił sprężystych wyłącznie w stałych.Media gazowe i ciekłe przesuwania warstw tych mediach nie towarzyszą pojawieniu się tych sił.Ze względu na swoje właściwości może propagować fale podłużne w każdym mediów i krzyż - wyłączność na stałe.Cechy
fal wodnych
fal na powierzchni cieczy nie jest wzdłużny i poprzeczny.Są bardziej złożone, tak zwane postać podłużnych i poprzecznych.W tym przypadku, cząstki płynu przesunąć się obwodowo lub wydłużony elipsy.Kołowy ruch cząstek na powierzchni cieczy, zwłaszcza w przypadku dużych drgań towarzyszy ich powolnego, lecz stałego ruchu w kierunku propagacji fal.To właśnie te właściwości fal mechanicznych w wodzie powoduje pojawienie się na wybrzeżach różnych owoców morza.
częstotliwości fale mechaniczne
Jeżeli elastyczny nośnik (cieczy, ciała stałego, gazu) w celu zainicjowania oscylacji jego cząstek, w wyniku wzajemnego oddziaływania pomiędzy nimi, będzie dystrybuowane do prędkości u.Zatem, w stanie gazowym lub ciekłe medium będzie oscylującego korpusu, jego ruch jest przenoszony do wszystkich sąsiadującej cząstki.Będą uczestniczyć w procesie po i tak dalej.W ten sposób wszystko, co w odniesieniu do nośnika będzie oscylować samą częstotliwość równą częstotliwości oscylującego korpusu.Jest to częstotliwość fali.Innymi słowy, wartość ta może być opisana jako częstotliwość drgań punktów w środowisku, gdzie fala rozchodzi.
natychmiast pojawia się pytanie, jak ten proces.Z fale mechaniczne związane transferu energii wibracyjnej ruch od źródła w środowisku obwodowej.W trakcie których tworzy się tak zwany szczep okresowy przeprowadza się falę od jednego punktu do drugiego.W ten sposób, cząstki nośnika z falą nie porusza się.Wynoszą one blisko swojego położenia równowagi.Dlatego propagacji fal mechanicznych nie towarzyszy przenoszenia substancji z jednego miejsca do drugiego.W fale mechaniczne o różnej częstotliwości.Dlatego też, są one podzielone na pasma, tworząc szczególną wagę.Częstotliwość w hercach (Hz).
podstawowych formuł
mechaniczne fale, wzory obliczeniowe, które są dość proste, jest ciekawym obiektem do badań.Prędkość fali (υ) - jest szybkość przepływu jego przodu (locus wszystkich punktów, które weszły środowiska wahań w tej chwili):
υ = √G / ρ,
gdzie ρ - gęstość ośrodka, G - moduł sprężystości.
wyliczenie nie należy mylić prędkość fal mechanicznym nośniku z prędkością cząstek nośnika, które są zaangażowane w procesie fali.Tak więc, na przykład, fala dźwiękowa rozchodzi się w powietrzu, co daje średnią wahań prędkości jego cząsteczek na 10 m / s, a prędkość fal dźwiękowych w warunkach normalnych wynosi 330 m / s.
czoła fali może być różnych typów, od najprostszych, którymi są:
• Spherical - spowodowane przez fluktuacje medium gazowym lub ciekłym.Amplituda fali jednocześnie zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości od źródła, jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości.
• Flat - płaszczyznę, która jest prostopadła do kierunku propagacji fal.Powstaje ona, na przykład, w zamkniętym cylindrze tłoka, gdy ten ruch wahliwy.Samolot fala charakteryzuje się niemal stałej amplitudzie.Jej niewielki spadek wraz ze wzrostem odległości od źródła zakłóceń związanych z lepkością pożywki płynnej lub gazowej.
Długość fali
Pod długości fali zrozumieć dystans, który zostanie przeniesiona do przodu na czas równy okresowi drgań cząstek ośrodka:
λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,
gdzie T - okres oscylacji,υ - prędkość fali, ω - częstotliwość kątową, ν - częstotliwość drgań punktach podłoża.
od prędkości propagacji fali mechanicznego jest całkowicie zależne od właściwości nośnika, jego długość Î podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego zmian.Ν częstotliwość oscylacji jest zawsze taki sam.Fale mechaniczne i elektromagnetyczne są podobne, że ich dystrybucja odbywa się w przekazywaniu energii, ale nie ma transferu materii.
