Meganyske weagen: de boarne, de eigenskippen fan 'e formule

Imagine wat in meganyske weach, kin smiten in stien yn it wetter. Circles dy't fuortkomme dêryn en wurde ôfwikseljend drinkensbakken en crests - is in foarbyld fan de meganyske weagen. Wat is har natuer? Meganyske weagen - in proses fan oscillation fuortplanting yn elastisch media.

Capillary weagen

Sokke meganyske weagen bestean as gefolch fan it effekt op dieltsje sterkte fan it intermolecular ynteraksje fan floeibere en swiertekrêft. Minsken hawwe lang studearre it ferskynsel. Meast opfallende binne de see en oseaan weagen. Mei tanimmende wynsnelheden, se feroarje, en harren hichte nimt ta. It is ek yngewikkeld en foarm fan 'e weagen sels. Yn 'e oseaan, se kinne berikke beëangstigjend proporsjes. Ien fan 'e meast foar de hân lizzende foarbylden binne de krêft fan de tsûnamy dy't sweeps wei alles yn syn paad.

De enerzjy fan 'e see en oseaan weagen

Berik wâl oseaan weagen mei in skerpe feroaring yn 'e djipte wurdt grutter. Se soms rikke oant in hichte fan ferskate meter. Op sokke mominten, de Kinetic enerzjy fan de enoarme massa fan wetter wurdt ferstjoerd onshore obstakels dy't ûnder syn ynfloed hurd fernield. De krêft fan 'e brâning soms berikt grandioaze wearden.

elastic weagen

Yn de meganika stúdzje net allinnich fluktuaasjes yn it floeibere oerflak, mar ek saneamde elastische weagen. Dit fersteuring, dy't wurde ferdield yn ferskate media ûnder de aksje fan elastisch krêften yn har. Sa'n perturbation is gjin ôfwiking fan de dieltsjes fan it medium fan 'e lykwicht posysje. In goed foarbyld fan elastisch weagen is in lang tou of in rubberen buis hechte iene ein oan wat. As it is, spand, en dan in skerpe beweging fan 'e kant te meitsjen in twadde (net-sticky) end syn ferûntweardiging, kinne wy sjogge it allegear oer de "rinne fia" de lingte fan it tou oan' e stipe en reflektearje werom.

Boarne fan meganyske weagen

Primary fersteuring jout oanlieding ta in weach omjouwing. It wurdt feroarsake troch de aksje fan in frjemde lichem, dy't yn de natuerkunde wurdt neamd de boarne fan 'e weagen. Se kin in minske hân, swaying tou of stiennen smiten yn wetter. Yn it gefal dêr't de boarne hat de aksje fan koarte doer, yn 'e medium is it faak ien weach. As de "disturber" meitsje lange oscillatory beweging, weagen begjinne te emerge iene nei de oare.

Terms of meganyske weagen

Fluktuaasjes fan dizze soarte binne net altyd foarme. In betingst foar harren oansjen as de ferskining op it stuit fan perturbation medium impeding him sterkte, yn it bysûnder elastisiteit. Hja besykje te bringen byinoar oanbuorjende dieltsjes doe't se skieden binne, en alienate se út elkoar op 'e tiid fan konverginsje. elastysk krêft stelt op 'e dieltsjes loskeppele fan' e boarne fan fersteuring, begjinne te lûken se út lykwicht. Nei ferrin fan tiid, al de stikjes media binne belutsen by in oscillatory beweging. Fuortplanting fan sokke trillingen en in weach.

Meganyske weagen yn in elastic medium

Yn de elastisch weach, binne der twa soarten fan beweging tagelyk: de oscillations fan de dieltsjes en de fersprieding fan 'e perturbation. It neamd longitudinaal meganyske wave, dy't dieltsjes triljen oan 'e rjochting fan syn fuortplanting. Neamd dwerse wave, medium dieltsjes dy't fariearje oer syn rjochting fan de fuortplanting.

De eigenskippen fan de meganyske weagen

Perturbations yn de lingterjochting golf is in rarefaction en kompresje, en dwers - ferskowings (displacements) fan inkele lagen fan 'e medium ten opsichte fan de oare. Compressive strain wurdt begelaat troch elastisch troepen. Op dit skeanlûke strain ferbûn mei it uterlik fan 'elastisch krêften allinnich yn fêste stoffen. De gasfoarmige en floeibere media shift laach fan dy media wurdt net begelaat troch it foarkommen fan 'sei krêft. Troch syn eigenskippen, longitudinaal weagen kinne útdrage yn alle media, en krús - allinnich bêst.

Eigenskippen fan wetter weagen

De weagen op de floeibere oerflak net longitudinaal of dwers. Se binne komplekser, de saneamde longitudinaal en dwerse karakter. Yn dit gefal, de floeistof dieltsjes bewege circumferentially of langhalige ellips. De circular beweging fan dieltsjes op de floeistof oerflak, en fral as grutte trillings wurde begelaat troch harren stadich mar trochgeande beweging lâns de rjochting fan wave fuortplanting. It is dizze eigenskippen fan meganyske weagen yn it wetter feroarsaket it uterlik oan 'e igge fan ferskate seafood.

Frekwinsje meganyske weagen

As de elastisch medium (floeistof, bêst, gasfoarmige) te begjinnen har oscillation dieltsjes, fanwege de ynteraksje tusken harren, dan sil útdrage mei Velocity u. Sa, as yn in gasfoarmige of floeiber medium sil wêze yn 'e Oscillating lichem, dat begjint beweging oerbrocht nei al it oanlizzende dieltsje. Se sille wurde belutsen by it proses fan de neikommende ensafuorthinne. Op dit punt alles medium sil oscillate gelikense frekwinsje gelyk oan de frekwinsje fan de Oscillating lichem. It is de frekwinsje fan 'e weach. Mei oare wurden, dizze wearde kin omskreaun wurde as it oscillation frekwinsje punten yn in omjouwing dêr't de golf jout.

Fuortendaliks it kin net dúdlik hoe't dit proses optreedt. Mei meganyske weagen ferbûn oscillatory beweging transfer enerzjy út syn boarne oan 'e perifery fan it medium. Yn dy ûntsteane saneamde periodike deformation wave útfierd fan it iene punt nei it oare. Yn dwaan dus, de dieltsjes fan it medium net ferpleatse tegearre mei de weach. Se fariearje ticht by syn lykwicht posysje. Dat is wêrom't de ferdieling fan de meganyske weagen wurde net begelaat troch de oerdracht fan it materiaal fan de iene plak nei it oare. Yn de meganyske weagen fan ferskillende frequenties. Dêrom, se wurde ûnderferdield yn bands en makke in spesjale skaal. De frekwinsje wurdt metten yn hertz (Hz).

basis formule

Meganyske wave, berekkening formule dat is hiel ienfâldich, is in nijsgjirrich objekt fan stúdzje. De golf Velocity (υ) - is in ridende snelheid fan syn foarkant (de locus fan alle punten dêr't de oscillation hat berikt omjouwing op it stuit):

υ = √G / ρ,

dêr't ρ - tichtens fan it medium, G - Modulus.

Wannear't it berekkenjen fan de snelheid moat net betize wurde meganyske weagen yn in medium mei in snelheid fan beweging fan it medium dieltsjes dy't belutsen yn in weach proses. Sa, bygelyks, it lûd weach jout troch de loft op in trochsneed snelheid fluktuaasjes fan syn molekulen om 10 m / s, wylst de akoestyske wave Velocity yn normale omstannichheden, is 330 m / s.

Wavefront kin wêze fan ferskillende typen, de simpelste dêrfan binne:

• Sfearysk - feroarsake troch fluktuaasjes yn de gasfoarmige of floeibere medium. De golf amplitude ôfnimt mei tanimmende ôfstân fan de boarne is omkeard evenredich oan it plein fan de ôfstân.

Flat • - stiet foar in fleanmasine dat heaks op de wave fuortplanting rjochting. It komt foar, bygelyks, yn in sletten zuiger cylinder doe't de lêste oscillates. It fleantúch golf wurdt karakterisearre troch hast konstante amplitude. Syn lichte delgong mei ôfstân fan de boarne fan fersteuring wurdt yn ferbân brocht mei de mjitte fan viscosity fan de floeistof of gasfoarmige medium.

golflingte

Under golflingte realisearje de ôfstân dat syn front wurdt ferpleatst yn in tiid dat is gelyk oan de perioade fan oscillation fan it medium dieltsjes:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

dêr't T - oscillation perioade, υ - Wave Velocity, ω - Cyclische frekwinsje, ν - frekwinsje fan oscillations fan it medium stippen.

Sûnt de fuortplanting snelheid fan de meganyske golf is hielendal ôfhinklik fan 'e eigenskippen fan' e medium, syn lingte λ yn de oergong fan de iene medium nei in oar wurdt feroare. Yn dit gefal, it oscillation frekwinsje ν altyd bliuwt itselde. Meganyske en elektromagnetyske weagen binne ek yn dat harren distribúsje wurdt útfierd by de enerzjy oerdracht, mar der is gjin oerdracht fan matearje.