Механички таласи: извор, својства формуле

Замислите шта механички талас, може да се баца камен у воду. Кругови настале у њему и да наизменично корита и грбови - је пример механичких таласа. Оно што је њихова природа? Механички талас - процес осцилација пропагације у еластичну медијима.

капилара таласи

Такви механички таласи постоје услед ефекта на честице снаге интермолекулску интеракцију течности и гравитације. Људи су дуго проучава феномен. Највише се мора и океана таласа. Са повећањем брзине ветра, они мењају, а њихова висина повећава. Такође је компликовано и облик самих таласа. У океану, они могу достићи застрашујуће размере. Један од најочигледнијих примера су сила цунамија који однесе све на свом путу.

Енергија мора и океана таласа

Постизање обале таласи океана са оштрим променама у повећава дубине. Они понекад достигне висину од неколико метара. У таквим тренуцима, кинетичка енергија је огромна маса воде је послат на копну препреке да под њеним утицајем брзо уништене. Снага таласа понекад достиже грандиозне вредности.

еластични таласи

У студији механике не само флуктуација површине течности, али и тзв еластичних таласа. Ова поремећај, који се дистрибуира у различитим медијима под дејством еластичних сила у њима. Таква сметња је било одступање од честица медијума из равнотежни положај. Добар пример еластичних таласа је дугачак конопац или гумена цев везан један крај свега. Ако је затегнута, а онда оштар покрет стране да створи други (не-лепљиви) оконча своју огорченост, можемо све видети преко "пролазе кроз" дужину конопца на подршци и одражавају назад.

Извор механичких таласа

Примарни поремећај доводи до таласа окружењу. Она је изазвана деловањем страног тела, које у физици се зове извор таласа. Они могу бити људска рука, њише конопац или камен бачен у воду. У случају када је извор има дејство кратког трајања, у медијуму је често један талас. Када је "Дистурбер" да дуг осцилаторну кретање, таласи почињу да се јављају једна за другом.

Услови механичких таласа

Флуктуације ове врсте нису увек формира. Предуслов за њихово појављивање је појава у време пертурбације средње омета му снагу, посебно еластичности. Они траже да окупи суседне честице када су раздвојени, и отуђити их једни од других у време конвергенције. еластична сила која делује на честице одвојен од извора сметњи, почињу да их извуче из равнотеже. Временом, сви делови медија су укључени у осцилаторног кретања. Пропагирање таквих вибрација и таласа.

Механичке таласи у еластичним медијуму

У еластичне таласу, постоје две врсте кретања у исто време: осцилације честица и расподела поремећаја. Зове уздужни механички талас, честица вибрира дуж правца њихово размножавање. Цаллед трансверзални талас, средња честице који се разликују од његовог правца простирања.

Особине механичких таласа

Сметње у подужном талас је разређеност и компресију, а попречно - смене (премештање) појединих слојева средње односу на другу. Деформацији прати еластичних сила. У овом брзине, соја повезана са појавом еластичних сила искључиво у чврсте материје. Гасни и течни медијуми померање слој ових медија није праћена појавом наведеног силе. Због својих својстава, уздужни таласи могу да пропагирају у сваком медијима, и крстом - искључиво чврста.

Својства воде таласа

Таласи на површине течности нису уздужним или попречним. Они су сложенији, такозвани уздужни и попречна карактер. У том случају, честице се течност крећу кружно или издужене елипсе. Кружно кретање честица у течном површини, а нарочито када се велики вибрације пратњи споро али континуирано кретања дуж правца таласа. То је ове особине механичких таласа у води изазива појаву на обали разних морских плодова.

Фрекуенци механички таласи

Ако еластични медиј (течност, чврсти, гасовита) да покрене своје осцилације честице, због интеракције између њих, она ће пропагирати на брзину у. Тако, ако је у гасном или течном медијуму ће бити у осциловања тело, почиње кретање преноси на све суседне честице. Они ће бити укључени у процес праћења и тако даље. У овом тренутку све средње осцилује једнаку фреквенцију једнаку на фреквенцију осциловања тела. То је фреквенција таласа. Другим речима, ова вредност може се описати као учестаност осциловања тачке у окружењу где је талас пропагира.

Одмах то не може бити јасно како настаје овај процес. Са механичким таласима у вези колеба покрета енергију пренос од извора до периферије медијума. За то време настају такозвани периодичног деформација талас носио од једне тачке до друге. При томе, честице медијума не померај се заједно са таласа. Они се крећу у близини свог равнотежни положај. Зато је расподела механичких таласа се не прати пренос материјала са једног места на друго. У механичких таласа различитих фреквенција. Због тога, они су подељени у бендовима и створио посебан скале. Фреквенција се мери у Хертз (Хз).

основна формула

Мецханицал ваве, прорачун формула која је сасвим једноставан, је занимљива предмет проучавања. Талас брзина (υ) - је кретање брзина његовог предњег (локуса свих тачака на којима је осцилација достигао животне средине у овом тренутку):

υ = √Г / ρ,

где ρ - густина медијума, Г - модул.

Приликом израчунавања брзине не треба мешати механички таласе у медијуму са брзином кретања средњих честица које су укључене у процес таласа. Тако, на пример, звук талас простире кроз ваздух просјечном брзином кретања њених молекула на 10 м / с, док је акустична таласа брзина у нормалним условима, је 330 м / с.

Вавефронт могу бити различитих типова, најједноставније од којих су:

• Спхерицал - изазвана флуктуације у гасном или течном медијуму. Тхе Ваве амплитуда смањује са повећањем удаљености од извора је обрнуто пропорционална квадрату растојања.

Стан • - представља авион који је под правим углом у односу на правац простирања таласа. Јавља, на пример, у затвореном клипном цилиндра када је овај осцилира. Раван талас карактерише готово константном амплитудом. Њена благи пад са растојањем од извора поремећаја повезан је са степеном вискозности течно или гасовито медијуму.

таласна дужина

Ундер таласне схватити удаљеност да његова предња помера у времену које је једнака за период осциловања средњим честица:

λ = υТ = υ / в = 2πυ / ω,

где је Т - осцилација период υ - таласа брзина, ω - циклични фреквенција, ν - фреквенција осцилација медијума тачака.

Пошто простирања брзина механичке таласа потпуно зависи својстава медијума, дужина λ приликом преласка из једног медијума на други се мења. У том случају, осцилација фреквенције ν увек остаје исти. Механички и електромагнетни таласи су слични по томе њихова дистрибуција врши се на пренос енергије, али нема преноса материје.