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機械波:源,式的性質

想像一下,一個機械波,可以被一塊石頭扔進水中。 圈所產生的在其中,並且交替的槽和波峰 - 是機械波的一個例子。 其性質是什麼? 機械波 - 彈性介質振盪傳播的過程。

毛細波

這種機械波存在由於對液體和重力的分子間相互作用的顆粒強度的效果。 人們一直以來都在研究的現象。 最值得注意的是大海和海浪。 隨著風速,他們改變,和他們高度的增加。 它也複雜,波本身的形狀。 在海洋中,他們可以達到可怕的程度。 一個最明顯的例子是海嘯捲走在其路徑一切的力量。

大海和海浪的能量

到達岸邊海浪隨著深度的增加急劇變化。 他們有時達到數米的高度。 在這樣的時刻, 動能 水的質量巨大送到陸上障礙,其影響下迅速破壞。 海浪的強度有可能達到宏偉的值。

彈性波

在沒有力學研究液體表面只有波動,而且所謂的彈性波。 這種干擾,這是在他們的彈性力的作用下分佈在不同的媒體。 這種擾動是從平衡位置的介質的顆粒的任何偏差。 彈性波的一個很好的例子是一個長的繩索或橡膠管連接的一端到任何東西。 如果它是繃緊,然後將側的急劇運動,以創建第二(非粘性)結束其憤怒,我們可以看到它遍布繩索支撐的長度“貫穿”和反射回來。

機械波的來源

主要擾動產生了波浪環境。 它是由一個異物,這在物理學被稱為波的源的作用而引起的。 他們可能是一個人的手,搖曳的繩或石頭扔進水中。 另外,在源具有短的持續時間的作用的情況下,在介質中,通常是一個單一的波。 當“干擾”使長振盪運動,海浪開始層出不窮。

條款機械波

並不總是形成這種波動。 一種用於其外觀的前提條件是在擾動中的時間阻礙了他力量的出現,特別是彈性。 他們試圖把它們一起分離時相鄰的顆粒,並在收斂時間彼此疏遠他們。 作用於從干擾源分離顆粒彈性力,開始拉他們失去平衡。 隨著時間的推移,媒體所有的作品都參與的振盪運動。 這樣的振動和波的傳播。

機械波在彈性介質

在彈性波中,有兩個種類的運動的同時:顆粒的振盪和擾動的分佈。 它稱為縱向機械波,這顆粒沿其傳播方向振動。 所謂橫波,介質粒子橫跨它的傳播方向而改變。

機械波的性質

在縱波擾動是一個負壓及壓縮,和橫向 - 將相對於所述其它介質的一些層的位移(位移)。 壓縮變形伴隨著彈性力。 在此剪切應變與彈性力的僅在固體外觀相關聯。 這些介質的氣體和液體介質移層不伴隨所述力的發生。 由於其性質,縱波可以在任何媒體,和交叉傳播 - 排他固體。

水浪的性質

液體表面上的波不縱向或橫向。 他們都比較複雜,所謂的縱向和橫向的性格。 在這種情況下,流體中的顆粒運動週向或細長橢圓。 圓形運動 的顆粒在液體表面處,尤其是當大的振動被伴隨著沿波傳播方向的慢但連續運動。 它是機械波在水中的這些性質導致各種海鮮的銀行的外觀。

頻率機械波

如果彈性介質(液體,固體,氣體)來啟動其振盪的顆粒,由於它們之間的交互,其將與速度u傳播。 因此,如果在氣態或液態介質將在振盪體,它開始發送到所有相鄰的粒子運動。 他們將參與以下等等過程。 此時一切媒介會振盪頻率相同等於振盪體的頻率。 它是波的頻率。 換句話說,該值可以被描述為 振盪頻率 在所述波傳播的環境分。

隨即也未必清楚這個過程是如何發生的。 從其源到介質的周邊相關聯的振盪運動傳遞能量的機械波。 在此期間,出現所謂的從一個點到另一個點進行定期變形波。 在此過程中,介質的顆粒不會隨著波浪移動。 它們的範圍接近其平衡位置。 這就是為什麼機械波的分佈是不伴隨材料從一個地方轉移到另一個地方。 在不同頻率的機械波。 因此,它們被劃分成帶,並創建了一個特殊的規模。 頻率以赫茲(Hz)測量的。

基本公式

機械波,計算公式這是相當簡單的,是研究的感興趣的對象。 波速度(υ) - 是其前(到的振盪已經此刻達到環境中的所有的點的軌跡)的移動速度:

υ=√G/ρ,

其中ρ - 模量 - 該介質,G的密度。

當計算速度不應該與所涉及在波處理介質粒子的運動速度的介質混淆機械波。 因此,例如,聲波傳播通過處為10m / s其分子的平均速度的波動的空氣,而在正常條件下,聲波速度,為330米/秒。

波前可以是不同類型的,其中最簡單的是:

•球形 - 所引起的氣體或液體介質的波動。 與來自源的距離增加的波振幅減小是反比於距離的平方。

平• - 表示的平面是垂直於波的傳播方向。 它發生,例如,在一個封閉的活塞汽缸,當後者振盪。 平面波的特徵在於幾乎恆定振幅。 從干擾源與距離其略有下降與液態或氣態介質的粘度的程度相關聯。

波長

波長意識到其前在一個時間,該時間等於所述介質粒子的振盪週期移動的距離:

λ=υT=υ/ V =2πυ/ω,

其中T - 振盪週期,υ - 波速度,ω - 循環頻率,ν - 該介質的點的振盪頻率。

由於機械波的傳播速度是完全依賴於介質的性質,從一個介質到另一個的轉換期間它的長度λ被改變。 在這種情況下,振盪頻率ν始終保持不變。 機械和 電磁波 是他們分佈在能量傳遞進行了類似的,但不管轉移。

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