Mewġ mekkaniku: is-sors, il-proprjetajiet tal-formula

Immaġina dak mewġa mekkanika, jistgħu jiġu jitfg ġebel fl-ilma. Ċrieki li tirriżulta minnu u huma alternanti ħwat u crests - huwa eżempju tal-mewġ mekkaniku. X'inhi n-natura tagħhom? mewġ mekkaniċi - proċess ta 'propagazzjoni oxxillazzjoni fil-midja elastiċi.

mewġ kapillari

Tali mewġ mekkaniċi jeżistu minħabba l-effett fuq is-saħħa tal-partiċelli ta 'l-interazzjoni intermolecular ta' likwidu u l-gravità. In-nies ilhom jistudjaw il-fenomenu. Aktar notevoli huma l-mewġ tal-baħar u oċean. Bil-veloċitajiet tar-riħ, dawn jinbidlu, u l-għoli tagħhom żidiet. Huwa wkoll ikkumplikat u forma tal-mewġ nfushom. Fl-oċean, huma jistgħu jilħqu proporzjonijiet biża. Wieħed mill-eżempji l-aktar ovvji huma l-forza ta 'tsunami li sweeps bogħod kollox fi triqtu.

L-enerġija tal-mewġ tal-baħar u l-oċeani

Nilħqu mewġ oċean xatt ma 'bidla qawwija fil-żidiet fond. Huma ġieli jilħqu għoli ta 'bosta meters. F'dawn il-mumenti, l-enerġija kinetika ta ' l-massa enormi ta' ilma tintbagħat ostakli fuq l-art li taħt l-influwenza tagħha meqruda malajr. Il-qawwa tal-surf kultant jilħaq valuri grandiose.

mewġ elastiku

Fi studju mekkanika mhux varjazzjonijiet biss fil-wiċċ tal-likwidu, iżda wkoll l-hekk imsejħa mewġ elastiku. Dan tfixkil, li huma mqassma fil-midja differenti taħt l-azzjoni tal-forzi elastiċi fihom. Tali perturbazzjoni huwa kwalunkwe devjazzjoni tal-partiċelli tal-mezz mill-pożizzjoni ta 'ekwilibriju. Eżempju tajjeb ta 'mewġ elastiku hija ħabel twil jew tubu tal-gomma mwaħħla tarf għall xejn. Jekk huwa stirat, u mbagħad moviment qawwija tal-ġenb li jinħoloq sekonda (mhux twaħħal) tmiem stmerrija tagħha, nistgħu naraw dan kollu fuq il- "run permezz ta '" it-tul tal-ħabel għall-appoġġ u jirriflettu lura.

Sors ta 'mewġ mekkaniċi

disturb Primarja jagħti lok għal ambjent mewġa. Dan huwa kkawżat minn azzjoni ta 'korp barrani, li fil-fiżika tissejjaħ is-sors tal-mewġ. Huma jistgħu jkunu idejn tal-bniedem, jixxengel ħbula jew ġebel jintefa fl-ilma. Fil-każ fejn is-sors għandu l-azzjoni ta 'tul qasir, fit-terminu medju ħafna drabi hija mewġa waħda. Meta l- "disturber" jagħmlu mozzjoni oscillatory twil, mewġ jibdew jitfaċċaw wara xulxin.

Termini ta 'mewġ mekkaniċi

Varjazzjonijiet ta 'dan it-tip mhux dejjem ffurmati. Prerekwiżit għal dehra tagħhom hija d-dehra fil-ħin ta 'mezz perturbazzjoni jimpedixxi lilu saħħa, b'mod elastiċità partikolari. Huma jfittxu li jġibu flimkien partikoli ġirien meta jkunu mifruda, u jaljenaw lilhom minn xulxin fil-ħin ta 'konverġenza. forza elastiċi jaġixxi fuq l-partiċelli jinqalgħu mis-sors ta 'tfixkil, jibdew pull lilhom barra mill-bilanċ. Maż-żmien, il-biċċiet kollha tal-midja involut mozzjoni oscillatory. Propagazzjoni ta 'dawn vibrazzjonijiet u mewġa.

mewġ mekkaniċi fil mezz elastiku

Fil-mewġa elastiċi, hemm żewġ tipi ta 'mozzjoni fl-istess ħin: l-oxxillazzjonijiet tal-partiċelli u d-distribuzzjoni ta' l-inkwiet. Huwa appella mewġa mekkaniku lonġitudinali, li partiċelli jivvibraw tul il-direzzjoni ta 'propagazzjoni tagħha. Imsejħa mewġa trasversali, partiċelli medju li jvarjaw bejn l-direzzjoni tagħha ta 'propagazzjoni.

Il-proprjetajiet ta 'mewġ mekkaniċi

Perturbazzjonijiet fil-mewġa lonġitudinali huwa rarefaction u l-kompressjoni, u trasversali - xiftijiet (ispostamenti) tar wħud mis-saffi tal-relattiv medju għall-oħra. razza kompressiva hija akkumpanjata mill-forzi elastiċi. Fuq dan razza shear assoċjati mad-dehra tal-forzi elastiċi esklussivament solidi. Is-saff bidla midja gass u likwida ta 'dawn il-mezzi ma tkunx akkumpanjata mill-okkorrenza ta' forza qal. Minħabba l-proprjetajiet tiegħu, mewġ lonġitudinali jistgħu jitkabbru fi kwalunkwe midja, u trans - esklussivament solidu.

Proprjetajiet ta 'mewġ ilma

Il-mewġ fuq il-wiċċ likwidu ma lonġitudinali jew trasvers. Dawn huma aktar kumplessi, l-hekk imsejħa karattru lonġitudinali u trasversali. F'dan il-każ, il-partiċelli fluwidu jimxu circumferentially jew elissi tawwalija. Il-mozzjoni ċirkolari ta 'partiċelli fil-wiċċ likwidu, u speċjalment meta vibrazzjonijiet kbar huma akkumpanjati minn mozzjoni bil-mod iżda kontinwa tagħhom tul il-direzzjoni ta' propagazzjoni tal-mewġa. Huwa dawn il-proprjetajiet ta 'mewġ mekkaniċi fl-ilma jikkawża l-dehra fuq il-banek ta frott tal-baħar varji.

mewġ mekkaniku frekwenza

Jekk il-medium elastika (likwidu, solidu, gass) li tibda partikoli oxxillazzjoni tagħha, minħabba l-interazzjoni bejniethom, se jitkabbru bl veloċità u. Għalhekk, jekk f'mezz gass jew likwidu se jkun fil-ġisem joxxilla, li jibda moviment trasmessa lill l-partiċelli li jmissu magħhom. Huma se jkunu involuti fil-proċess ta 'wara u l-bqija. F'dan il-punt medju kollox se oscillate frekwenza ugwali daqs il-frekwenza tal-ġisem joxxilla. Huwa l-frekwenza tal-mewġa. Fi kliem ieħor, dan il-valur jista 'jiġi deskritt bħala l-frekwenza oxxillazzjoni punti f'ambjent fejn il-mewġa tinfirix.

Immedjatament jista 'ma jkunx ċar kif iseħħ dan il-proċess. B'mewġ mekkaniċi assoċjati enerġija trasferiment oscillatory mozzjoni mis-sors sa l-periferija tal-mezz. Matul dak jinqalgħu hekk imsejħa mewġa deformazzjoni perjodiku jinġarru minn punt għall-ieħor. Meta tagħmel dan, il-partiċelli tal-mezz ma jiċċaqalqux flimkien mal-mewġ. Dawn ivarjaw qrib pożizzjoni ta 'ekwilibriju tagħha. Dan huwa għaliex id-distribuzzjoni tal-mewġ mekkaniku ma jkunux akkumpanjati bit-trasferiment tal-materjal minn post għall-ieħor. Fil-mewġ mekkaniċi ta 'frekwenzi differenti. Għalhekk, huma maqsuma meded u ħoloq skala speċjali. Il-frekwenza hija mkejla fil hertz (Hz).

formula bażika

mewġa mekkanika, formula ta 'kalkolu li huwa pjuttost sempliċi, huwa oġġett interessanti ta' studju. Il-veloċità mewġa (υ) - huwa veloċità jiċċaqilqu ta 'quddiem tagħha (il-locus taċ-punti kollha li għalihom l-oxxillazzjoni laħqet ambjent fil-mument):

υ = √G / ρ,

fejn ρ - densità tal-mezz, G - Modulus.

Meta tiġi kkalkulata l-veloċità ma għandhiex tiġi konfuża mewġ mekkaniku f'mezz b'veloċità ta 'moviment tal-partiċelli medju li huma involuti fi proċess mewġa. Għalhekk, per eżempju, il-mewġ tal-ħoss tinfirix permezz ta 'l-arja fil medja varjazzjonijiet veloċità ta' molekuli tagħha f'10 m / s, filwaqt li l-mewġa veloċità akustiku f'kondizzjonijiet normali, huwa 330 m / s.

Wavefront jistgħu jkunu ta 'tipi differenti, l-aktar sempliċi ta' liema huma:

• sferiku - ikkawżat minn ċaqliq fil-mezz gass jew likwidu. It-tnaqqis mewġa amplitudni bi jiżdied distanza mis-sors huwa proporzjonalment invers għall-kwadrat tad-distanza.

Flat • - jirrappreżenta pjan li hu perpendikolari għad-direzzjoni mewġa propagazzjoni. Dan iseħħ, pereżempju, fil-ċilindru tal-pistun magħluqa meta l oscillates aħħar. Il-mewġa pjan huwa kkaratterizzat minn amplitudni kważi kostanti. tnaqqis żgħir tagħha mal distanza mis-sors ta 'tfixkil huwa assoċjat mal-grad ta' viskożità ta 'l-likwidu jew ta' gass.

wavelength

Taħt wavelength jirrealizzaw id-distanza li quddiem tagħha jiġi mċaqlaq fi żmien li huwa ugwali għall-perjodu ta 'oxxillazzjoni tal-partiċelli medju:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

fejn T - perjodu oxxillazzjoni, υ - mewġa veloċità, ω - frekwenza ċiklika, ν - frekwenza tal-oxxillazzjonijiet ta 'l-tikek medju.

Peress li l-veloċità propagazzjoni tal-mewġa mekkaniku hija kompletament dipendenti fuq il-karatteristiċi tal-mezz, λ tul tiegħu matul it-tranżizzjoni minn mezz għal ieħor tinbidel. F'dan il-każ, il-ν frekwenza oxxillazzjoni dejjem jibqa l-istess. Mekkaniċi u mewġ elettromanjetiku huma simili f'dak distribuzzjoni tagħhom isir fil-trasferiment ta 'enerġija, iżda m'hemm l-ebda trasferiment ta' materja.