Tonnau mecanyddol: y ffynhonnell, priodweddau'r y fformiwla

Dychmygwch beth ton mecanyddol, gellir taflu carreg i mewn i'r dŵr. Cylchoedd codi ynddo ac yn ail cafnau a cribau - yn enghraifft o'r tonnau mecanyddol. Beth yw eu natur? tonnau mecanyddol - proses o lluosogi oscillation yn y cyfryngau elastig.

tonnau capilari

tonnau mecanyddol o'r fath yn bodoli oherwydd yr effaith ar gryfder gronynnau o'r rhyngweithio rhyngfoleciwlaidd o hylif a disgyrchiant. Mae pobl wedi hir bod yn astudio'r ffenomenon. Mae'r rhan fwyaf nodedig yn y môr a'r cefnfor tonnau. Gyda mwy o cyflymder y gwynt, maent yn newid, ac mae eu taldra yn cynyddu. Mae hefyd yn gymhleth a siâp y tonnau eu hunain. Yn y môr, gallant gyrraedd cyfrannau frawychus. Un o'r enghreifftiau mwyaf amlwg yw'r llu o tswnami sy'n sgubo i ffwrdd popeth yn ei lwybr.

Mae'r egni y môr a thonnau cefnfor

Cyrraedd tonnau'r môr lan gyda newid sydyn yn y dyfnder yn cynyddu. Weithiau byddant yn cyrraedd uchder o sawl metr. Ar adegau o'r fath, mae'r egni cinetig y màs enfawr o ddŵr yn cael ei anfon rhwystrau ar y tir fod o dan ei ddylanwad dinistrio yn gyflym. Mae cryfder y syrffio weithiau yn cyrraedd gwerthoedd mawreddog.

tonnau elastig

Mewn astudiaeth mecaneg nid amrywiadau yn unig yn y wyneb hylif, ond mae hefyd yn hyn a elwir yn tonnau elastig. Mae hyn yn aflonyddu, sy'n cael eu dosbarthu mewn gwahanol gyfryngau dan effaith grymoedd elastig ynddynt. yn aflonyddu o'r fath yn unrhyw wyriad o'r gronynnau o gyfrwng o'r safle cydbwysedd. Enghraifft dda o tonnau elastig yn rhaff hir neu diwb rwber ynghlwm un pen i unrhyw beth. Os yw'n dynn, ac yna symudiad miniog o'r ochr i greu ail (heb fod yn ludiog) ben ei ddicter, gallwn weld ei fod i gyd dros y "rhedeg drwy" hyd y rhaff i gefnogaeth a myfyrio yn ôl.

Ffynhonnell tonnau mecanyddol

aflonyddwch Cynradd yn arwain at amgylchedd tonnau. Mae'n cael ei achosi gan y weithred o gorff tramor, a oedd yn galw mewn ffiseg yw ffynhonnell y tonnau. Gallant fod yn llaw ddynol, siglo rhaff neu garreg taflu i'r dŵr. Yn yr achos lle y ffynhonnell wedi y weithred am gyfnod byr, yn y tymor canolig yn aml mae'n ton sengl. Pan fydd y "aflonyddwr" gwneud cynnig osgiladu hir, tonnau yn dechrau ymddangos un ar ôl y llall.

Telerau tonnau mecanyddol

Nid yw amrywiadau o'r fath yn cael eu ffurfio bob amser. Mae rhagofyniad ar gyfer eu hymddangosiad yn ymddangosiad ar adeg cyfrwng aflonyddu rwystro ef nerth, yn elastigedd penodol. Maent yn ceisio dwyn ynghyd gronynnau cyfagos pan fyddant yn cael eu gwahanu, ac yn eu dieithrio oddi wrth ei gilydd ar adeg yr cydgyfeirio. grym elastig sy'n gweithredu ar y gronynnau ar wahân oddi wrth y ffynhonnell o aflonyddu, yn dechrau tynnu nhw allan o gydbwysedd. Dros amser, yr holl ddarnau o gyfryngau yn cael eu cynnwys mewn cynnig osgiladu. Propagation o dirgryniadau o'r fath ac ton.

tonnau mecanyddol mewn cyfrwng elastig

Yn y don elastig, mae dau fath o gynnig ar yr un pryd: y osgiliadau y gronynnau a dosbarthiad yr aflonyddu. Roedd yn galw tonnau mecanyddol hydredol, sy'n gronynnau dirgrynu ar hyd y cyfeiriad ei lluosogi. O'r enw tonnau ardraws, gronynnau canolig sy'n amrywio ar draws ei gyfeiriad lluosogi.

Mae priodweddau tonnau mecanyddol

Unrhyw amhariad yn y don hydredol yn rarefaction a cywasgu, ac ardraws - sifftiau (displacements) o'r rhai haenau o'r perthynas canolig i'r llall. straen cywasgol yn dod gyda lluoedd elastig. Ar hyn o straen cneifio gysylltiedig ag ymddangosiad lluoedd elastig yn gyfan gwbl mewn solidau. Nid yw'r haen sifft cyfryngau nwyol a hylifol o'r cyfryngau hyn yn cyd-fynd y digwyddiad o dywedodd yr heddlu. Oherwydd ei briodweddau, gall tonnau hydredol propagate mewn unrhyw gyfrwng, a thraws - yn gyfan gwbl gadarn.

Priodweddau tonnau dŵr

Mae'r tonnau ar yr wyneb hylif nad hydredol neu ardraws. Maent yn fwy cymhleth, yr hyn a elwir cymeriad hydredol ac ardraws. Yn yr achos hwn, mae'r gronynnau hylif yn symud circumferentially neu elips hirgul. Mae cynnig cylchlythyr o ronynnau ar yr wyneb hylif, ac yn arbennig pan dirgryniadau mawr yng nghwmni eu cynnig araf ond yn gyson ar hyd y cyfeiriad lluosogi tonnau. Mae'n eiddo hyn o donnau mecanyddol yn y dŵr yn achosi i'r golwg ar lan amrywiol bwyd môr.

tonnau mecanyddol Amlder

Os yw'r cyfrwng elastig (hylif, solid, nwy) i gychwyn ei gronynnau oscillation, oherwydd y rhyngweithio rhyngddynt, bydd yn lluosogi â chyflymder u. Felly, os mewn cyfrwng nwyol neu hylif fydd yn y corff osgiladu, bydd yn dechrau symud a drosglwyddir i'r holl gronynnau cyfagos. Byddant yn cymryd rhan yn y broses o ddilyn ac yn y blaen. Ar y pwynt hwn, bydd cyfrwng popeth oscillate amledd cyfartal hafal i amlder y corff osgiladu. Mae'n amlder y don. Mewn geiriau eraill, gall y gwerth hwn yn cael ei ddisgrifio fel amlder oscillation pwyntiau mewn amgylchedd lle y don ehangun.

Yn syth efallai na fydd yn glir sut mae'r broses hon yn digwydd. Gyda tonnau mecanyddol sy'n gysylltiedig cynnig osgiladu ynni trosglwyddo o'i tharddiad i'r gyrion y cyfrwng. Yn ystod sy'n codi hyn a elwir tonnau anffurfio cyfnodol a gynhaliwyd o un pwynt i'r llall. Wrth wneud hynny, nid y gronynnau y cyfrwng yn symud ar hyd gyda'r tonnau. Maent yn amrywio yn agos at ei sefyllfa cydbwysedd. Dyna pam nad yw dosbarthiad y tonnau mecanyddol yn mynd gyda trosglwyddo'r deunydd o un lle i'r llall. Yn y tonnau mecanyddol gwahanol amleddau. Felly, maent yn cael eu rhannu'n fandiau ac wedi creu raddfa arbennig. Mae amlder ei fesur mewn hertz (Hz).

fformiwla sylfaenol

tonnau mecanyddol, fformiwla cyfrifo sy'n eithaf syml, yn wrthrych diddorol o astudiaeth. Mae'r cyflymder ton (υ) - yn gyflymder symud o'i flaen (locws yr holl bwyntiau y mae'r oscillation wedi cyrraedd amgylchedd ar hyn o bryd):

υ = √G / ρ,

lle mae ρ - dwysedd y cyfrwng, G - modwlws.

Pan na ddylai gyfrifo cyflymder ei gymysgu tonnau mecanyddol mewn cyfrwng sydd â chyflymder symudiad y gronynnau canolig sydd yn cymryd rhan mewn proses tonnau. Felly, er enghraifft, y don sain ehangun drwy'r awyr ar amrywiadau gyflymder cyfartalog ei moleciwlau yn 10 m / s, tra bod y cyflymder tonnau acwstig mewn amodau arferol, yn 330 m / s.

Gall Wavefront fod o wahanol fathau, mae'r symlaf ohonynt yn:

• Spherical - a achosir gan amrywiadau yn y cyfrwng nwyol neu hylif. Mae'r gostyngiadau osgled tonnau yn fwyfwy pellter oddi wrth y ffynhonnell yn cyfrannedd gwrthdro i sgwâr y pellter.

Flat • - yn cynrychioli awyren sy'n berpendicwlar i'r cyfeiriad lluosogi tonnau. Mae'n digwydd, er enghraifft, mewn silindr piston caeedig pan fydd y oscillates olaf. Mae'r don awyren yn cael ei nodweddu gan osgled bron yn gyson. Mae ei gostyngiad bychan gyda phellter o'r ffynhonnell aflonyddwch yn gysylltiedig â faint o gludedd cyfrwng hylif neu nwyol.

tonfedd

O dan tonfedd yn sylweddoli y pellter bod ei blaen yn cael ei symud mewn amser sy'n gyfwerth â cyfnod osgiliad y gronynnau canolig:

λ = υT = υ / v = 2πυ / ω,

lle mae T - cyfnod osgiliad, υ - cyflymder tonnau, ω - amledd cylchol, ν - pa mor aml y osgiliadau o'r dotiau canolig.

Ers y cyflymder lledaenu y don mecanyddol yn gwbl ddibynnol ar y nodweddion y cyfrwng, ei λ hyd yn ystod y cyfnod pontio o un cyfrwng i'r llall yn cael ei newid. Yn yr achos hwn, mae'r ν amlder oscillation bob amser yn aros yr un fath. Mecanyddol a tonnau electromagnetig yn debyg o ran bod eu dosbarthiad yn cael ei wneud ar y trosglwyddo egni, ond nid oes unrhyw drosglwyddo mater.