Mekanik dalgalar: Kaynak, formül özellikleri

Mekanik bir dalga, suya bir taş atma olabilir düşünün. Daireler, içinde ortaya çıkan ve girinti ve çıkıntıları sırayla değişen - mekanik dalgaların bir örnektir. doğaları gereği nedir? Mekanik dalgalar - Elastik ortamda salınım yayılma bir proses.

kılcal dalgalar

Bu tür mekanik dalgaların nedeniyle sıvı ve yerçekimi moleküller arası etkileşim parçacık gücü etkisi vardır. İnsanlar uzun fenomen çalışmaktayım. En önemli deniz ve okyanus dalgaları bulunmaktadır. rüzgar hızlarını artırarak ile, değiştirmek ve onların yüksekliği artar. Aynı zamanda karmaşık ve dalgaların kendilerini şekli edilir. Okyanus, onlar korkutucu boyutlara ulaşabilir. En belirgin örneklerinden biri yoluna çıkan her şeyi süpürür tsunami güçtür.

deniz ve okyanus dalgalarının enerjisi

derinlik arttıkça keskin değişiklik ile kıyı okyanus dalgaları ulaşma. Bunlar bazen birkaç metrelik bir yüksekliğe ulaşır. Böylesi anlarda, kinetik enerjisi suyun muazzam kütlesinin etkisi altında hızla yok ettiğini karadaki engelleri gönderilir. sörf mukavemeti bazen büyüklük değerlere ulaşmaktadır.

elastik dalgalar

Mekanik çalışma olmayan sıvı yüzeyinin sadece dalgalanmalar olarak değil, aynı zamanda elastik dalgaları olarak adlandırılan. bunların elastik kuvvetlerin etkisi altında, farklı ortam içinde dağıtılan bu arızalar. Bu tür bir pertürbasyon denge konumundan ortamının taneciklerinin herhangi bir sapmasıdır. elastik dalgaların iyi bir örnek uzun bir ip veya lastik bir boru herhangi bir şey için bir ucunu eklenmiş. gerginleştirir ve daha sonra yan keskin bir hareketi, bir ikinci (yapışkan olmayan) oluşturmak olan öfke son durumunda, üzerine her görebilir desteğe halatın uzunluğu "çalıştırmak" geri yansıtmaktadır.

mekanik dalgaların Kaynak

Birincil rahatsızlık bir dalga çevreye yol açar. Bu fizik dalgaları kaynağı olarak adlandırılan bir yabancı cisim, aksiyonu ile kaynaklanır. Bunlar suya atılan ip veya taş sallanan bir insan eli olabilir. Kaynak kısa süreli bir etkiye sahip durumda, ortam içinde genellikle tek bir dalgadır. "Disturber" uzun salınım hareketi yaparken, dalgalar birbiri ardına ortaya çıkmaya başlar.

mekanik dalgaların Şartları

Bu tür dalgalanmalar her zaman oluşmaz. bunların bir görünüm için bir ön koşul belirli bir elastikiyet de ona güç engelleyen pertürbasyon ortamının zamanda görünümüdür. Onlar ayrı tutuldukları zaman partikülleri komşu bir araya getirmek ve yakınsama anda birbirinden onları uzaklaştırmaya ararlar. rahatsızlık kaynağı ayrılmış parçacıkların üzerine etki eden elastik kuvvet, denge dışına çekmeye başlar. Zamanla, medyanın tüm parçaları bir salınım hareketinin ilgilidirler. bu titreşim ve bir dalga yayılımı.

elastik bir ortamda mekanik dalgaların

parçacıkların titreşimler ve pertürbasyon dağılımı: elastik dalga olarak, aynı anda iki hareket türü vardır. Bu kendi yayılma yönü boyunca titreşim parçacıklar uzunlamasına mekanik dalga, adı verilen. enine dalga, yayılma onun yönü boyunca değişir orta parçacıklar olarak adlandırılır.

mekanik dalgaların özelliklerini

kaymalar (yer değiştirme), diğer orta nisbetle bazı katmanların - boyuna dalga pertürbasyonları bir yoğunluk azalmasını ve sıkıştırma, ve çaprazdır. Basınç suşu elastik kuvvetler eşlik eder. Bu anda , kesme gerilmesinin özel katı elastik kuvvetler ortaya çıkması ile ilişkilendirilebileceğini. Bu ortamın gaz ve sıvı ortam kaydırma tabakası bahsedilen kuvvet meydana eşlik etmez. Sahip olduğu özellikleri sayesinde, boyuna dalgalar herhangi bir medya ve haç yayılabilir - münhasıran katı.

su dalgalarının Özellikleri

Sıvı yüzeyindeki dalgalar uzunlamasına ya da enine değil. Bunlar, sözde boyuna ve enine bir karakter, daha karmaşıktır. Bu durumda, sıvı parçacıklar, çevresel olarak ya da uzun elips hareket eder. dairesel hareket sıvı yüzeyinde parçacıkların ve büyük titreşim dalga yayılma yönünde birlikte kendi yavaş fakat sürekli bir hareketi ile birlikte, özellikle de. Suda mekanik dalgaların bu özellikleri çeşitli deniz kıyısında görünümüne sebep olduğunu.

Frekans mekanik dalgalar

Elastik ortamı (sıvı, katı, gaz) nedeniyle bunların arasındaki etkileşim, kendi salınım parçacıkları başlatmak için, bu hız u yayılacaktır. salınımlı gövdenin olacak bir gaz ya da sıvı ortam içinde Böylece, eğer, her bitişik parçacık iletilen hareket başlatır. O kadar aşağıdaki ve sürecine dahil edilecektir. Bu noktada her şey orta salınımlı gövdenin frekansına eşit eşit frekansını salınmasına neden olur. Bu dalga frekansıdır. Diğer bir deyişle, bu değer olarak tanımlanabilir salınım frekansı dalga yayar bir ortamda nokta.

Hemen süreç nasıl gerçekleştiğini net olmayabilir. ortamın çevresine kaynağından titreşimli hareket aktarma enerji ilişkili mekanik dalgaların ile. bu yaşanır bir noktadan taşınan periyodik deformasyon dalga sözde. Bu şekilde, orta parçacıklar dalga ile birlikte hareket etmez. Bunlar yakın denge konumuna değişir. mekanik dalgaların dağılımı başka yerden bir yere malzeme transferi eşlik etmediği nedeni budur. farklı frekanslarda mekanik dalgaların olarak. Bu nedenle, bantlar ayrılır ve özel bir ölçek oluşturulmuştur. Frekans Hertz (Hz) olarak ölçülür.

temel formül

oldukça basit mekanik dalga, hesaplama formülü, ilginç bir çalışma amacıdır. dalga hızı (υ) - kendi ön (salınım an ortamı ulaştığı tüm noktalarının geometrik yeri) bir hareket hızı:

υ = √G / ρ,

burada ρ - modülü - ortam, G yoğunluğu.

hızının hesaplanması, bir dalga sürecine dahil olan orta partikül hareket hızına sahip olan bir ortam içinde mekanik dalgaların karıştırılmamalıdır zaman. Normal koşullarda akustik dalga hızı, 330 m / sn iken, Bu durumda, örneğin, ses dalgası, 10 m / s olan moleküllerin ortalama hız dalgalanmaları hava vasıtasıyla yayılır.

Wavefront farklı tiplerde olabilir, en basit olan şunlardır:

• küresel - gaz veya sıvı bir ortam içinde değişiminden kaynaklanan. kaynaktan mesafe arttıkça dalgası amplitüd düşüşleri uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.

Düz • - dalga yayılma yönüne dik olan bir düzlemi temsil eder. Bu, kapalı bir piston silindiri, ikinci tarafı salınır, örneğin, meydana gelir. düzlem dalgası hemen hemen sabit genlikte karakterize edilir. rahatsızlık kaynaktan mesafe ile hafif bir azalma, sıvı veya gaz ortam maddesinin viskozite derecesi ile bağlantılıdır.

dalga boyu

Altında dalga boyu ön orta partikül salınım süresine eşit olan bir süre içinde hareket mesafesini gerçekleştirmek:

λ = υT = υ / h = 2πυ / ω,

burada T - salınım süresi, υ - dalga hızı, ω - siklik frekans, ν - orta noktalar salınımlarının sıklığı.

Mekanik dalganın yayılma hızı ortamın özelliklerine tamamen bağlı olduğundan, bir ortamdan geçiş sırasında uzunluğu λ değiştirilir. Bu durumda, salınım frekansı ν hep aynı kalır. Mekanik ve elektromanyetik dalgalar bunların dağıtım enerji transferi gerçekleştirilir ki benzer, ancak maddenin herhangi bir geçiş yapılmamıştır.