Meganiese golwe: die bron, die eienskappe van die formule

Dink net wat 'n meganiese golf, kan 'n klip in die water. Sirkels daarin ontstaan en is afwisselend krippe en wapens - is 'n voorbeeld van die meganiese golwe. Wat is die aard? Meganiese golwe - 'n proses van ossilasie voortplanting in elastiese media.

kapillêre golwe

Soos meganiese golwe bestaan as gevolg van die uitwerking op deeltjie sterkte van die intermolekulêre wisselwerking van vloeibare en swaartekrag. Mense het lank reeds die bestudering van die verskynsel. Mees noemenswaardige is die golwe see en die see. Met 'n toenemende windspoed, hulle verander, en hul hoogte verhoog. Dit is ook ingewikkeld en vorm van die golwe hulself. In die see, kan hulle skrikwekkende afmetings bereik. Een van die mees voor die hand liggende voorbeelde is die krag van tsunami wat weg vee alles in sy pad.

Die energie van die golwe see en die see

Bereik strand golwe van die see met 'n skerp verandering in die diepte toeneem. Hulle bereik soms 'n hoogte van 'n paar meter. Op sulke oomblikke, die kinetiese energie van die enorme massa van water gestuur wal struikelblokke wat onder sy invloed vinnig vernietig. Die krag van die branders bereik soms grootse waardes.

elastiese golwe

In meganika studie nie net skommelinge in die vloeistof oppervlak, maar ook sogenaamde elastiese golwe. Hierdie versteuring, wat versprei word in verskillende media onder die optrede van elastiese magte in hulle. So 'n storing is 'n afwyking van die deeltjies van die medium van die ewewigsposisie. 'N Goeie voorbeeld van elastiese golwe is 'n lang tou of 'n rubber tube aangeheg die een end tot niks. As dit is styf, en dan 'n skerp beweging van die kant van 'n tweede (nie-taai) skep eindig sy verontwaardiging, kan ons dit alles te sien oor die "loop deur" die lengte van die tou aan die ondersteuning en weerspieël terug.

Bron van meganiese golwe

Primêre versteuring gee aanleiding tot 'n golf omgewing. Dit word veroorsaak deur die optrede van 'n vreemde voorwerp, wat in fisika die bron van die golwe genoem. Hulle kan 'n menslike hand wees, swaaiende tou of klip in die water gegooi. In die geval waar die bron het die optrede van korte duur, in die medium dit is dikwels 'n enkele golf. Wanneer die "verstoorder" lang ossillasie beweging, golwe begin om een na die ander na vore.

Terme van meganiese golwe

Skommelinge van hierdie soort is nie altyd gevorm. 'N Voorvereiste vir hul voorkoms is die verskyning by die tyd van verwoesting medium belemmer hom sterkte, in die besonder soepel. Hulle poog om saam naburige deeltjies wanneer hulle geskei bring, en vervreem hulle van mekaar ten tyde van konvergensie. elastiese krag wat op die deeltjies los uit die bron van steuring, begin om hulle uit balans trek. Met verloop van tyd, is al die stukke van media wat betrokke is by 'n ossillasie beweging. Voortplanting van sodanige vibrasies en 'n golf.

Meganiese golwe in 'n elastiese medium

In die elastiese golf, daar is twee soorte beweging op dieselfde tyd: die ossillasies van die deeltjies en die verspreiding van die verwoesting. Dit is dan longitudinale meganiese golf, wat deeltjies vibreer langs die rigting van sy voortplanting. Genoem transversale golf, medium deeltjies wat wissel oor sy rigting van voortplanting.

Die eienskappe van meganiese golwe

Versteurings in die longitudinale golf is 'n verdunning en kompressie, en dwars - skofte (verplasings) van 'n paar lae van die medium in vergelyking met die ander. Druk spanning gepaard gaan met elastiese magte. Op hierdie skeer spanning wat verband hou met die voorkoms van rek magte uitsluitlik in vaste stowwe. Die gasvormige en vloeibare media verskuiwing laag van hierdie media is nie vergesel deur die voorkoms van die genoemde krag. As gevolg van sy eienskappe, kan longitudinale golwe propageer in enige media, en kruis - eksklusief soliede.

Eienskappe van golwe water

Die golwe op die vloeistof oppervlak nie longitudinale of dwars. Hulle is meer kompleks, die sogenaamde longitudinale en transversale karakter. In hierdie geval, die vloeistof deeltjies beweeg circumferentially of verlengde ellips. Die sirkelbeweging van deeltjies by die vloeistof oppervlak, en veral wanneer groot vibrasies word vergesel deur hul stadige maar volgehoue beweging langs die rigting van golfvoortplanting. Dit is hierdie eienskappe van meganiese golwe in die water veroorsaak dat die voorkoms op die oewer van verskeie seekos.

Frekwensie meganiese golwe

As die elastiese medium (vloeistof, vaste, gasagtige) om sy ossillasie deeltjies inisieer, te danke aan die interaksie tussen hulle, sal dit propageer met snelheid u. Dus, as in 'n gasagtige of vloeistof medium sal wees in die ossillerende liggaam, dit begin beweging oorgedra aan al die aangrensende deeltjies. Hulle sal betrokke wees in die proses van volgende en so aan. Op hierdie stadium sal alles medium gelyke frekwensie gelyk aan die frekwensie van die ossillerende liggaam ossilleer. Dit is die frekwensie van die golf. Met ander woorde, kan hierdie waarde word beskryf as die ossillasie frekwensie punte in 'n omgewing waar die golf voortplant.

Onmiddellik kan dit nie duidelik wees hoe hierdie proses plaasvind. Met meganiese golwe wat verband hou ossillasie beweging oordrag van energie vanaf die oorsprong tot die rand van die medium. Tydens wat ontstaan sogenaamde periodieke vervorming golf na 'n ander oorgedra van die een punt. Deur dit te doen, moet die deeltjies van die medium nie saam beweeg met die golf. Hulle wissel naby aan sy ewewigsposisie. Dit is waarom die verspreiding van die meganiese golwe nie gepaard gaan met die oordrag van die materiaal van een plek na 'n ander. In die meganiese golwe van verskillende frekwensies. Daarom is hulle verdeel in groepe en het 'n spesiale skaal. Die frekwensie word gemeet in Hertz (Hz).

basiese formule

Meganiese golf, berekening formule wat is eenvoudig, is 'n interessante voorwerp van studie. Die golfsnelheid (υ) - is 'n bewegende spoed van die voorkant (die lokus van alle punte aan wat die ossillasie omgewing bereik op die oomblik):

υ = √G / ρ,

waar ρ - digtheid van die medium, G - modulus.

By die berekening van die spoed nie verwar moet word meganiese golwe in 'n medium met 'n spoed van beweging van die medium deeltjies wat betrokke is in 'n golf proses. So, byvoorbeeld, die klank golf voortplant deur die lug teen 'n gemiddelde spoed skommelinge van die molekule teen 10 m / s, terwyl die akoestiese golfsnelheid in normale omstandighede, is 330 m / s.

Golffront kan word van verskillende tipes, die eenvoudigste van wat is die volgende:

• Sferiese - wat veroorsaak word deur skommelinge in die gasagtige of vloeistof medium. Die golf amplitude daal met toenemende afstand vanaf die bron is omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand.

Plat • - verteenwoordig 'n vliegtuig wat loodreg op die golfvoortplanting rigting. Dit kom byvoorbeeld in 'n geslote suier silinder wanneer die laaste ossilleer. Die vliegtuig golf word gekenmerk deur byna konstante amplitude. Sy effense afname met afstand vanaf die bron van steuring is wat verband hou met die graad van viskositeit van die vloeistof of gas medium.

golflengte

Onder golflengte besef die afstand wat sy voor geskuif in 'n tyd wat gelyk is aan die tydperk van ossillasie van die medium deeltjies is:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

waar T - ossillasie tydperk, υ - golfsnelheid, ω - sikliese frekwensie, ν - frekwensie van ossillasies van die medium kolle.

Sedert die voortplanting snelheid van die meganiese golf is heeltemal afhanklik van die eienskappe van die medium, is sy lengte λ tydens die oorgang van een medium na 'n ander verander. In hierdie geval, bly die ossillasie frekwensie ν altyd dieselfde. Meganiese en elektromagnetiese golwe is soortgelyk in hul verspreiding uit by die energie-oordrag is uitgevoer, maar daar is geen oordrag van materie.