Mexanik to'lqinlar mexanik to'lqin

Mexanik to'lqin chastotasi

Agar elastik muhitda (suyuq, qattiq, gazsimon) uning zarralari tebranishini qo'zg'atadigan bo'lsa, u holda ular orasidagi o'zaro ta'sir tufayli u u tezlik bilan tarqaladi. Shunday qilib, agar gazsimon yoki suyuq muhit tebranuvchi tana bo'ladi, keyin uning harakati unga qo'shni bo'lgan barcha zarrachalarga uzatila boshlaydi. Ular bu jarayonga boshqalarni jalb qilishadi va hokazo. Bunday holda, muhitning barcha nuqtalari bir xil chastotada tebrana boshlaydi, teng chastota tebranuvchi tana. Bu to'lqinning chastotasi. Boshqacha qilib aytganda, bu qiymat to'lqin tarqaladigan muhitdagi nuqtalar sifatida tavsiflanishi mumkin.

Ushbu jarayon qanday amalga oshirilayotgani darhol aniq bo'lmasligi mumkin. Vibratsiyali harakat energiyasini uning manbasidan muhit atrofiga o'tkazish mexanik to'lqinlar bilan bog'liq. Bu jarayonda to'lqin tomonidan bir nuqtadan boshqasiga o'tkaziladigan davriy deformatsiyalar sodir bo'ladi. Bunday holda, muhit zarralarining o'zi to'lqin bilan harakat qilmaydi. Ular muvozanat holatiga yaqin tebranishadi. Shuning uchun ham mexanik to'lqinning tarqalishi materiyaning bir joydan ikkinchi joyga ko'chishi bilan birga bo'lmaydi. Mexanik to'lqinlar turli xil chastotalarga ega. Shuning uchun ular diapazonlarga bo'linib, maxsus o'lchov yaratildi. Chastotani gerts (Hz) bilan o'lchaydilar.

Asosiy formulalar

Hisoblash formulalari juda oddiy bo'lgan mexanik to'lqinlar o'rganish uchun qiziqarli mavzu hisoblanadi. To'lqinning tezligi (υ) - bu uning old tomonining harakatlanish tezligi (muhitning tebranishi erishilgan barcha nuqtalarning geometrik o'rni). bu lahza):

bu erda r - muhit zichligi, G - elastik modul.
Hisoblashda siz mexanik to'lqinning tezligini muhitda aralashadigan zarrachalarning harakatlanish tezligi bilan aralashtirmasligingiz kerak, masalan, havodagi tovush to'lqini o'rtacha tezlik uning molekulalarining tebranishlari 10 m / s, normal sharoitda tovush to'lqinining tezligi esa 330 m / s.

To'lqinlar jabhasi sodir bo'ladi turli xil turlari, ulardan eng oddiylari:

Sferik - gazli yoki suyuq muhitdagi tebranishlar natijasida vujudga keladi. Bunday holda, to'lqin amplitudasi masofadan kvadratga teskari nisbatda manbadan masofa bilan kamayadi.
Yassi - bu to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan tekislik. Bu, masalan, tebranayotganda yopiq pistonli silindrda paydo bo'ladi. Tekis to'lqin deyarli doimiy amplituda bilan tavsiflanadi. Uning bezovtalanish manbasidan uzoqlashishi bilan uning ozgina pasayishi gaz yoki suyuq muhitning yopishqoqligi darajasi bilan bog'liq.