Aflrænar bylgjur: uppruna, eiginleika með formúluna

Ímynda sér hvað vélrænni bylgja, má henda stein í vatnið. Circles sem stafa þar í og eru að skiptis grópum og crests - er dæmi um vélrænni öldurnar. Hvað er eðli þeirra? Vélrænni öldurnar - ferli slátt fjölgun í teygju fjölmiðlum.

háræð bylgjur

Slíkar aflrænar bylgjur fyrir hendi vegna áhrifa á styrk particle of millisameindakraftar samspili vökva og þyngdarafl. Fólk hefur lengi verið að læra fyrirbæri. Mest áberandi eru sjó og haföldur. Með vaxandi vindhraða, þeir breytast, og hæð þeirra eykst. Það er einnig flókið og lögun öldurnar sjálfra. Í sjónum, þeir geta náð ógnvekjandi hlutföllum. Eitt af því augljósasta dæmi eru krafturinn tsunami sem getraun burt allt í vegi þess.

Orka sjó og öldur hafsins

Ná Fjaran haföldurnar með beittum breytingar á dýpt eykst. Þeir ná stundum hæð nokkra metra. Á slíkum augnablikum, hreyfiorka orka gríðarlega massa af vatni er send onshore hindranir sem undir áhrifum þess hratt eytt. Styrkur brim stundum nær stórkostlegu gildi.

teygjanlegt bylgjur

Í rannsókn vélfræði ekki aðeins sveiflur í fljótandi yfirborð, en einnig svokölluð teygjanlegt öldur. Þessi truflun, sem er dreift á mismunandi miðlum undir aðgerð teygju öfl í þeim. Slík truflun er einhver frávik agnir hins miðil frá jafnvægi stöðu. Gott dæmi um teygju öldurnar er langt reipi eða gúmmí rör fest einum enda til neitt. Ef það er stífum, og þá mikil hreyfing hlið til að búa til annað (ekki Sticky) enda reiði sinni, getum við séð það allt yfir "hlaupa í gegnum" lengd reipi til stuðnings og endurspegla aftur.

Uppruni vélrænni öldurnar

Primary truflun gefur tilefni til þess að veifa umhverfi. Það stafar af aðgerð á aðskotahlut, sem í eðlisfræði kallast uppspretta öldurnar. Þeir mega vera mannshendi, swaying reipi eða steini kastað í vatn. Í þeim tilvikum þar sem fengið hefur verkun á stuttum tíma, í miðli það er oft einn bylgju. Þegar "disturber" gera langa sveifluspenna hreyfingu, byrja bylgjur að koma hvert á eftir öðru.

Skilmálar vélrænni bylgjur

Sveiflur af þessu tagi eru ekki alltaf myndast. Forsenda útliti þeirra er framkoma á þeim tíma sem truflun miðli hindra honum styrk, einkum mýkt. Þeir leitast við að koma saman nálægum agnir þegar þau eru aðskilin, og alienate þá frá hvor öðrum á þeim tíma sem samleitni. teygjanlegt kraftana sem verka á ögnum aðskilinn frá upptökum truflunar, byrja að draga þá úr jafnvægi. Með tímanum, eru öll stykki af fjölmiðlum þátt í sveifluspennur hreyfingu. Fjölgun slíkra titring og öldu.

Mechanical bylgjur í teygju miðli

Í teygju bylgju, það eru tvær tegundir af hreyfingu á sama tíma: sveiflum agnanna og dreifingu á truflun. Það kallast langsum vélrænni veifa, sem ögnum titra meðfram átt útbreiðslu hennar. Called þversum bylgja, miðlungs agnir sem geta verið breytilegar yfir stefnu þess skilyrða.

Eiginleikar vélrænni bylgjur

Perturbations í lengdarstefnu Wave er rarefaction og þjöppun, og þversum, - vaktir (færslan sem er) af sumum lögum af miðlinum sem með tilliti til hinna. Samþjöppunarstyrkur stofninn er í fylgd með teygju öfl. Á þessum rýja álag í tengslum við útliti teygju sveitir eingöngu í föstum efnum. The loftkennt og fljótandi miðli breyting lag af þessum miðlum ekki fylgja tilvik af umræddum gildi. Vegna eiginleika þess, langsum bylgjur geta breiða í hvaða fjölmiðlum og kross - eingöngu solid.

Eiginleikar bylgjum vatn

The bylgjur sést á fljótandi fleti sem er ekki langsum eða þvermálmstrengjunum. Þau eru flóknari, svonefnd langsum og þversum staf. Í þessu tilviki, vökva agnir hreyfa útstandandi eða lengja sporbaug. The hringlaga hreyfing agna á fljótandi yfirborð, og þá sérstaklega þegar stórir og titringur er fylgir hægu en samfelldri hreyfingu þeirra meðfram átt að veifa útbreiðslu. Það er þessi eiginleika vélrænni bylgjur í vatni veldur útliti á bökkum ýmsum sjávarafurðum.

Tíðni vélrænni bylgjur

Ef teygjanlegt miðlungs (vökvi, fast, loftkennt) til að hefja i sveiflu ögnum sínum, vegna samskipti á milli þeirra, mun það breiða með hraða u. Svona, ef í loftkenndu eða fljótandi miðli verður í sveiflunarsíunni líkamanum, þá fer hann hreyfing send til allra aðliggjandi ögn. Þeir munu taka þátt í því ferli að fylgja og svo framvegis. Á þessum tímapunkti allt miðill mun sveiflast jafnan tíðni jöfn tíðni titrandi líkamans. Það er tíðni bylgjunnar. Með öðrum orðum, þetta gildi getur verið lýst sem oscillation tíðni stig í umhverfi þar sem bylgja propagates.

Strax það má ekki vera ljóst hvernig þetta ferli á sér stað. Með vélrænum öldum tengslum sveifluspennur hreyfing flytja orku frá upptökum að jaðri miðli. Á að koma svokölluð reglubundnar afmyndun bylgja fer frá einum stað til annars. Í aðgerð svo, gera agnir miðlungs fara ekki með öldu. Þau svið nærri jafnvægi stöðu sína. Það er ástæðan dreifingu vélrænni öldurnar eru ekki í fylgd með yfirfærslu efnis frá einum stað til annars. Í vélrænni öldum mismunandi tíðni. Þess vegna eru þeir skipt í hljómsveitum og skapað sérstaka mælikvarða. Tíðni er mældur í Hertz (Hz).

grunnformúlan

Mechanical bylgja, útreikning uppskrift sem er alveg einfalt, er áhugavert hlut af rannsókninni. Bylgja hraða (υ) - er áhrifamikill hraða framan þess (genið öllum stöðum sem oscillation hefur náð umhverfi í augnablikinu):

υ = √G / ρ,

þar ρ - Þéttleiki miðli, G - stuðull.

Við útreikning á hraða ætti ekki að rugla vélrænni bylgjur í æti með hraða hreyfingu miðlungs agnir sem taka þátt í bylgju ferli. Þannig, til dæmis, hljóðbylgjunni propagates gegnum loftið á meðalhraða sveiflur sameindir þess á 10 m / s, en sem hljóðtengið öldu hraða við eðlilegar, er 330 m / s.

Wavefront geta verið af mismunandi gerðum, einfaldasta sem eru:

• Kúlulaga - af völdum sveiflur í loftkenndu eða fljótandi miðli. Sveifluvídd aldna minnkar með vaxandi fjarlægð frá upptökum er í öfugu hlutfalli við veldi af fjarlægð.

Flat • - táknar flugvél sem er hornrétt á Wave fjölgun átt. Það kemur, til dæmis, í lokuðu stimpla strokka þegar sá síðarnefndi oscillates. Planið bylgja einkennist af nánast föstum styrk. örlítil fækkun hennar með fjarlægð frá upptökum truflun er í tengslum við gráðu seigju vökvans eða gasformi miðli.

bylgjulengd

Undir bylgjulengd átta sig á fjarlægð að framan hennar er flutt í einu sem er jafn tímabilið sveiflu miðlungs agna:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

þar sem T - sveiflutíma, υ - bylgju hraða, ω - hringtengdur tíðni, ν - tíðni sveiflum af miðlinum punkta.

Þar sem fjölgun hraða á vélrænni bylgja er algjörlega háð eiginleikum miðilsins, lengd λ þess á umskipti frá einum miðli til annars er breytt. Í þessu tilviki, oscillation tíðni ν er alltaf sú sama. Véla og rafsegulbylgjur eru líkur á að dreifing þeirra fer fram á orkuflutnings, en það er ekki flytja málið.