Механикалық толқындар: көзі, формула қасиеттері

механикалық толқын, суға тас лақтыру болады қандай елестетіп көріңізші. Шеңбер онда пайда болатын және оттықтар және ойпатының айнымалы жатыр - механикалық толқындардың үлгісі болып табылады. олардың табиғаты қандай? Механикалық толқындар - серпімді бұқаралық ақпарат құралдарында тербеліс таралу процесі.

капиллярлық толқындар

Мұндай механикалық толқындар сұйық және ауырлық молекулааралық өзара іс-қимыл бөлшектердің күші әсер салдарынан бар. Адамдар ұзақ құбылыс болатын. Ең елеулі теңіз және мұхит толқындары болып табылады. арттыру желдің жылдамдығы, олар өзгертуге, сондай-ақ олардың биіктігі артады. Ол сондай-ақ күрделі және толқындар өздері пішіні болып табылады. мұхит, олар қорқынышты пропорцияларын жетуі мүмкін. ең айқын мысалдарының бірі өзінің барлық жолдары тартып алады цунами күші болып табылады.

теңіз энергетика және мұхит толқындар

тереңдігі артып күрт өзгеруіне жағалау мұхит толқындар қол жеткізу. Олар кейде бірнеше метр биіктікке дейін. Осындай кезде кинетикалық энергиясы су зор массасының оның әсерінен тез жойылған құрлықта кедергілерді жіберіледі. прибоя беріктігі кейде орасан мәндерін жетеді.

серпімді толқындар

механика сұйық бетіне ауытқуы, сондай-ақ деп аталатын серпiндi толқындарды ғана емес оқиды. Олардың серпімді күштер әсерінен түрлі БАҚ-та таратылған осы бұзылуы. Мұндай наразылық тепе-теңдік жағдайын орта бөлшектердің кез келген ауытқу болып табылады. серпімді толқын жақсы мысал ештеңеге бір ұшын қоса ұзын арқан немесе резеңке түтік. (Жабыспайтын) өзінің наразылығын аяқталады, ол жинақы болып, содан кейін жағына күрт қозғалысы екінші жасауға болса, онда біз қолдауға арқан ұзындығы «арқылы іске» және кері көрсетуі астам оны барлық көре аласыз.

механикалық толқындардың көзі

Бастауыш наразылық толқыны ортаға туындатады. Ол физика толқындардың көзі деп аталады шетелдік органның іс-қимыл, туындаған. Олар суға тастап арқан немесе тас өңделетінін, адам қолы болуы мүмкін. көзі қысқа ұзақтығы әрекет бар болған жағдайда, ортада ол жиі бір толқыны болып табылады. «Тәртіп бұзған» ұзақ тербелмелі қозғалыс жасағанда, толқындар бірінен соң бірі пайда бастайды.

механикалық толқындардың шарттары

осы түрінің ауытқуы әрқашан қалыптасады емес. олардың пайда үшін алғышарт оған, атап айтқанда, серпімділік күш кедергi болатын наразылық, орта уақытта пайда болуы болып табылады. Олар бөлінген кезде бірге көрші бөлшектер алып ұмтылады, және конвергенция уақытта оларды бір-бірінен иеліктен. бұзылу көзінен бөлек бөлшектердің әрекет ететін серпімді күші, тепе-теңдік оларды тартыңыз бастайды. Уақыт өте келе, бұқаралық ақпарат құралдарының барлық дана болып тербелмелі қозғалыс қатысады. мұндай тербеліс және толқынның таралу.

серпімді ортада Механикалық толқындар

бөлшектердің тербеліс және наразылық тарату: серпімді толқын жылы бір мезгілде қозғалыс екі түрі бар. Ол өз таралу бағыты бойымен Вибрация бөлшектер бойлық механикалық толқын деп аталады. Деп аталатын көлденең толқын, таралу, оның бағыты әртүрлі орта бөлшектер.

механикалық толқындардың қасиеттері

басқа орта қатысты кейбір қабаттарының өзгерістер (ығысу) - бойлық толқындар наразылық сиретудің және қысу, және көлденең болып табылады. Сығылған кезде штамм серпімді күштер жүреді. Бұл ретте ығысу штамм тек қатты денелердегі серпімді күштер пайда байланысты. Осы бұқаралық ақпарат құралдарының газ тәріздес және сұйық медиа жылжытатын қабаты күші деді пайда болған сүйемелдеуімен емес. Арқасында оның қасиеттері, бойлық толқындар кез келген бұқаралық ақпарат құралдарында тарату, және кросс болады - тек қана қатты.

су толқындардың қасиеттері

сұйық бетіндегі толқындар бойлық немесе көлденең емес. Олар, деп аталатын бойлық және көлденең таңба неғұрлым күрделі болып табылады. Бұл жағдайда, сұйықтық бөлшектер айналдыра немесе Созылған эллипс жылжытыңыз. айналмалы қозғалыс сұйық бетіндегі бөлшектер, әсіресе ірі тербеліс толқынның таралу бағытына бойымен олардың баяу, бірақ үздіксіз қозғалыс сүйемелдеуімен кезде. Ол суда механикалық толқындардың осы қасиеттері әртүрлі теңіз жағасында пайда болуын туғызады.

Жиілік механикалық толқындар

олардың арасындағы өзара байланысты, оның тербеліс бөлшектер, бастамашылық серпімді орта (сұйық, қатты, газ тәрізді) болса, онда ол жылдамдықпен U тарату болады. газ немесе сұйық ортада ауытқып орган болады Осылайша, егер ол барлық іргелес бөлшектердің берілуі қозғалысын бастайды. Олар осылайша келесі және процесіне қатысатын болады. Бұл ретте орта бәрі тербелмелі органның жиілікке тең тең жиілігін ауытқуы болады. Ол толқын жиілігі болып табылады. Басқаша айтқанда, бұл мән ретінде сипаттауға болады тербеліс жиілігі толқын таралады ортада ұпай.

Бірден бұл процесс қалай жүреді анық емес болуы мүмкін. механикалық толқындардың орташа шетке оның көзінен тербелмелі қозғалыс аудару энергиясын байланысты. бір нүктеден бастап асырылады деп туындауы деп аталатын мерзімді деформация толқыны барысында. Бұл ретте орта бөлшектер толқыны бірге қозғалтуға болмайды. Олар жақын, оның тепе-теңдік күйіне түрленеді. механикалық толқындардың тарату бір жерден материалды аудару сүйемелдеуімен емес, сондықтан. түрлі жиіліктер механикалық толқындар. Сондықтан, олар жолақтар бөлінген және арнайы ауқымын құрылады. жиілігі Hertz (Hz) өлшенеді.

негізгі формуласы

Механикалық толқын, өте қарапайым есептеу формуласы, зерттеу қызықты объект болып табылады. толқын жылдамдығы (υ) - оның алдында бір қозғалып жылдамдығы (барлық нүктелердің геометриялық орны, онда тербеліс сәтте ортаны жетті үшін) болып табылады:

υ = √G / ρ,

онда ρ - орта тығыздығы, G - модуль.

жылдамдығын есептеу кезінде толқын процесінде қатысатын орта бөлшектердің қозғалыс жылдамдығы ортада механикалық толқындар шатастырмау керек. Осылайша, мысалы, дыбыс толқыны 10 м / с жылдамдықпен, оның молекулаларының орташа жылдамдығы ауытқуы кезінде ауа арқылы таралады, қалыпты жағдайларда акустикалық толқындардың жылдамдығын, ал 330 м / с.

Толқындық майдан болып қарапайым оның әртүрлі түрлері, болуы мүмкін:

• сфералық - сұйық немесе газ тәріздес ортада ауытқуына туындаған. көзден арттыру қашықтық қашықтық квадратына кері пропорционал болып отырып толқын амплитудасы азаяды.

Flat • - толқынның таралу бағытына перпендикуляр ұшақ білдіреді. Ол кезде соңғы ауытқиды жабық поршень, цилиндр, мысалы, пайда болады. жазық толқын дерлік тұрақты амплитудасы сипатталады. бұзылу көзінен қашықтықта оның шамалы төмендеуі сұйық немесе газ тәрізді ортада тұтқырлығы дәрежесімен байланысты.

толқын ұзындығы

Астында толқын ұзындығы оның алдыңғы орта бөлшектердің тербеліс кезеңінде тең уақыт көшіп екенін қашықтықты түсінеміз:

λ = υT = υ / V = 2πυ / ω,

онда T - тербеліс кезеңі, υ - толқын жылдамдығы, ω - циклдік жиілігі, ν - орта нүктелердің тербеліс жиілігі.

механикалық толқын таралу жылдамдығы ортаның қасиеттерін толығымен тәуелді болғандықтан, бір орта көшу кезінде оның ұзындығы λ өзгереді. Бұл жағдайда, тербеліс жиілігі ν әрқашан сол қалпында қалады. Механикалық және электромагниттік толқындар , олардың энергия тарату аудару жүзеге асырылады, бұл ұқсас, бірақ мәселе жоқ беру болып табылады.