Subiecte codificator UTILIZARE: unde mecanice, lungimea de undă a sunetului.
unde mecanice - este mediul de propagare în spațiul oscilațiilor elastice ale particulelor (solide, lichide sau gazoase).
Prezența proprietăților elastice ale mediului este esențială pentru propagarea: deformarea care apare în orice loc, datorită interacțiunii particulelor învecinate transferate succesiv dintr-un mediu la un alt punct. Diferite tipuri de deformare vor corespunde diferitelor tipuri de valuri.
Wave este numit longitudinal. dacă particulele medii vibreze paralel cu direcția de propagare. Valul longitudinal este alcătuit din alternativ tensiune și compresiune deformare. Fig. 1 prezintă o undă longitudinală reprezentând oscilațiile straturi netede mediului; direcția de-a lungul căreia straturile variază coincide cu direcția de propagare a undei (m. e. perpendicular pe straturile).
Fig. 1. undă longitudinală
val transversă se numește dacă particulele medii oscilează perpendicular pe direcția de propagare. val Transversal provocând o deformare a stratului de forfecare relativ mediu la altul. Fig. 2, fiecare strat variază de-a lungul în sine, iar unda merge perpendicular pe straturile.
Fig. 2. val Transversal
unde longitudinale se pot propaga în solide, lichide și gaze: în toate aceste medii, este răspunsul elastic la compresiune, ceea ce va duce la rularea compresie succesivă și rarefiere a mediului.
Cu toate acestea, lichide și gaze, spre deosebire de solide, nu au elasticitate în ceea ce privește stratul de forfecare. Prin urmare, undele de forfecare se pot propaga în solide, dar nu în interiorul lichidelor * și gaze.
Este important de remarcat faptul că particulele de mediu în timpul trecerii valurilor oscila în apropierea pozițiilor de echilibru neschimbate, adică. E. Media a rămas la posturile lor. Unda desfășoară astfel,
transfer de energie nu este însoțit de agentul de transfer.
Cel mai ușor de învățat valuri armonice. Acestea sunt cauzate de influențe externe asupra mediului, schimbarea armonios. Când particulele armonice medii de propagare a undei de oscilație armonică efectuează cu o frecvență egală cu impactul extern. valuri armonice, ne limităm în continuare.
Să considerăm procesul de propagare a undei mai în detaliu. Să presupunem că o particulă medie (particulă) începe să oscileze cu o perioadă. Acționând pe o particulă adiacentă ea îl trage în spatele lui. Particle la rândul său, trage particule și t. D. Deci val în care toate particulele vor oscila cu perioada.
Cu toate acestea, particulele au o masa m. E. Au inerție. Pentru a schimba viteza nevoie de ceva timp. În consecință, particula în mișcarea ei va rămâne oarecum în spatele particulelor. particula va cădea scurt particulelor, și așa mai departe. d. Atunci când o particulă este gol primul leagăn acum finalizat și pentru a începe a doua pendularea începe prima particulă. situat pe particula de la o anumită distanță.
Deci, pentru o perioadă egală cu perioada de oscilații ale particulelor, perturbarea medie propagates la distanță. Această distanță este numită lungime de undă. Particulele Fluctuații sunt vibrații particule identice următoarele oscilații ale particulelor sunt oscilații ale particulelor identice și oscilații etc. pentru a se reproduce, atât în regiune poate fi numită o perioadă oscilații spațiale ..; împreună cu perioada de timp este esențial procesul de undă caracteristică. Longitudinală undă lungime de undă este egală cu distanța dintre compresie sau rarefiere adiacent (fig. 1). Transvers - distanța dintre cocoașe adiacente sau depresiuni (figura 2.). În general, lungimea de undă egală cu distanța (de-a lungul direcției de propagare a undei) între două particule mai apropiate oscilante același mediu (de ex., E. Cu o diferență de fază egală).
Viteza de propagare a undei este denumit raportul lungimii de undă a perioadei de oscilație a particulelor de dimensiune medie:
frecvența undelor numita frecvență de oscilație a particulelor:
Prin urmare, vom obține viteza de conectare a undelor, lungimea de undă și frecvența:
Pe suprafața lichidului poate fi un tip special de undă Similar transversale - așa-numita unda de suprafata. Ele apar sub acțiunea gravitației și de suprafață forțele elastice.
Undele sonore într-un sens larg înseamnă orice val de înmulțire într-un mediu elastic. În sens restrâns sunet numite unde sonore în gama de frecvențe de 16 Hz la 20 kHz este percepută de urechea umană. Sub acest interval este zona de infrasunete. de mai sus - zona de ultrasunete.
Principalele caracteristici includ un volum al sunetului și înălțime.
Volumul sunetului este determinată de amplitudinea fluctuațiilor de presiune în undei sonore, măsurate în unități -detsibelah speciale (dB). Astfel, volumul de 0 dB este pragul de audibilitate, 10 dB - ceas căpușe, 50 dB - normală conversație 80dB - 130 dB strigăm - limita superioară a audibilitate (așa-numitul prag de durere).
Tone - un sunet care emite un corp (de oscilează exemplu, un diapazon sau string). Terenul este determinat de frecvența acestor oscilații, cu atât mai mare frecventa, sunetul pare mai mare. Deci, trăgând șirul, vom crește frecvența de vibrație și, astfel, terenul.
Viteza sunetului variază în diferite medii: mai elastic este mediul, cu atât mai repede se răspândește sunetul. În lichide, viteza sunetului este mai mare decât în gaze și solide - mai mult decât în lichide.
De exemplu, viteza sunetului în aer este egal cu circa 340 m / s (este convenabil să ne amintim ca „o treime de kilometru pe secundă“) *. În apă, sunetul se deplasează cu o viteză de aproximativ 1500 m / s, iar în oțel - aproximativ 5000 m / s.
Rețineți că frecvența acestei surse de sunet în toate mediile, aceleași: particulele de media efectua vibrații forțate cu o frecvență a sursei de sunet. În conformitate cu formula (1), atunci putem concluziona că trecerea de la un mediu la altul, împreună cu viteza sunetului variază lungimea de undă a sunetului.
Dacă doriți să găsiți distanța până norii de furtună în kilometri, pentru a calcula cât de multe secunde după ce iese fulgerul tunetul, și împărțiți acest număr de trei.