Açıq Kitabxana - təhsil məlumatlarının açıq kitabxanası. Video dərs “Vibrasiyaların mühitdə yayılması. Uzununa və eninə dalğalar

Mühit, onun hissəcikləri arasında bu mühitin hər hansı deformasiyasının qarşısını alan qarşılıqlı təsir qüvvələri varsa, elastik adlanır. Bir cisim elastik mühitdə salındıqda, cismə bitişik mühitin hissəciklərinə təsir edir və onların məcburi rəqslər etməsinə səbəb olur. Sallanan cismin yaxınlığındakı mühit deformasiyaya uğrayır və onda elastik qüvvələr yaranır. Bu qüvvələr cisimdən getdikcə daha çox uzaqlaşan mühit hissəciklərinə təsir edərək onları tarazlıq vəziyyətindən çıxarır. Tədricən, mühitin bütün hissəcikləri salınım hərəkətində iştirak edir.

Mühitdə elastik dalğaların yayılmasına səbəb olan cisimlərdir dalğa mənbələri(sallanan çəngəllər, musiqi alətlərinin simləri).

elastik dalğalar elastik mühitdə yayılan mənbələrin yaratdığı mexaniki pozğunluqlar (deformasiyalar) adlanır. Elastik dalğalar vakuumda yayıla bilməz.

Dalğa prosesini təsvir edərkən, mühit davamlı və davamlı hesab olunur və onun hissəcikləri sonsuz kiçik həcmli elementlərdir (dalğa uzunluğu ilə müqayisədə kifayət qədər kiçikdir). çoxlu sayda molekullar. Dalğa içəri yayıldıqda davamlılıq hər bir zaman anında rəqslərdə iştirak edən mühitin zərrəcikləri rəqsin müəyyən fazalarına malikdir.

Eyni fazalarda salınan mühitin nöqtələrinin yeri əmələ gəlir dalğa səthi.

Mühitin salınan hissəciklərini hələ salınmağa başlamamış hissəciklərdən ayıran dalğa səthinə dalğa cəbhəsi deyilir.Dalğa cəbhəsinin formasından asılı olaraq dalğalar müstəvi, sferik və s.

Dalğanın yayılma istiqamətində dalğa cəbhəsinə perpendikulyar çəkilmiş xəttə şüa deyilir. Şüa dalğanın yayılma istiqamətini göstərir.;;

AT təyyarə dalğası dalğa səthləri dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar olan təyyarələrdir (şək. 15.1). Düz hamamda suyun səthində yastı çubuqun titrəyişləri vasitəsilə müstəvi dalğalar əldə etmək olar.

Sferik dalğada dalğa səthləri konsentrik kürələrdir. Sferik dalğa homojen bir elastik mühitdə pulsasiya edən bir top tərəfindən yaradıla bilər. Bu dalğa buradan yayılır eyni sürət bütün istiqamətlərdə. Şüalar kürələrin radiuslarıdır (şək. 15.2).

Diqqətinizə “Elastik mühitdə vibrasiyaların yayılması” mövzusunda video dərsi təqdim edirik. Uzununa və eninə dalğalar. Bu dərsdə biz elastik mühitdə rəqslərin yayılması ilə bağlı məsələləri öyrənəcəyik. Dalğanın nə olduğunu, necə göründüyünü, necə xarakterizə olunduğunu öyrənəcəksiniz. Uzununa və eninə dalğalar arasındakı xassələri və fərqləri öyrənək.

Dalğalarla bağlı məsələlərin öyrənilməsinə müraciət edirik. Dalğanın nə olduğunu, necə göründüyünü və nə ilə xarakterizə olunduğunu danışaq. Məlum olur ki, kosmosun dar bölgəsində sadəcə salınan proseslə yanaşı, bu rəqsləri bir mühitdə də yaymaq mümkündür və məhz belə bir yayılma dalğa hərəkətidir.

Gəlin bu paylanmanın müzakirəsinə keçək. Bir mühitdə salınımların olması ehtimalını müzakirə etmək üçün sıx mühitin nə olduğunu müəyyən etməliyik. Sıx mühit, ibarət olan mühitdir böyük rəqəm qarşılıqlı təsiri elastikliyə çox yaxın olan hissəciklər. Aşağıdakı düşüncə təcrübəsini təsəvvür edin.

düyü. 1. Düşüncə təcrübəsi

Bir kürəni elastik mühitə yerləşdirək. Top kiçiləcək, ölçüsü azalacaq və sonra ürək döyüntüsü kimi genişlənəcək. Bu halda nə müşahidə olunacaq? Bu halda, bu topa bitişik olan hissəciklər onun hərəkətini təkrarlayacaqlar, yəni. uzaqlaşın, yaxınlaşın - bununla da onlar titrəyəcəklər. Bu hissəciklər topdan daha uzaqda olan digər hissəciklərlə qarşılıqlı əlaqədə olduğundan, onlar da salınacaqlar, lakin müəyyən gecikmə ilə. Bu topa yaxın olan hissəciklər salınır. Onlar digər hissəciklərə, daha uzaqlara ötürüləcəklər. Beləliklə, salınım bütün istiqamətlərdə yayılacaq. Qeyd edək ki, bu halda salınma vəziyyəti yayılacaq. Salınma vəziyyətinin bu yayılması dalğa dediyimiz şeydir. Demək olar ki titrəmələrin elastik mühitdə zamanla yayılması prosesinə mexaniki dalğa deyilir.

Diqqət yetirin: belə rəqslərin baş vermə prosesindən danışarkən, onların yalnız hissəciklər arasında qarşılıqlı təsir olduğu halda mümkün olduğunu söyləməliyik. Başqa sözlə, dalğa o zaman mövcud ola bilər ki, xarici narahatedici qüvvə və narahatedici qüvvənin hərəkətinə qarşı çıxan qüvvələr var. Bu vəziyyətdə bunlar elastik qüvvələrdir. Bu vəziyyətdə yayılma prosesi bu mühitin hissəcikləri arasındakı qarşılıqlı təsirin sıxlığı və gücü ilə əlaqəli olacaqdır.

Bir şeyi də qeyd edək. Dalğa maddə daşımır. Axı, hissəciklər tarazlıq mövqeyinə yaxın salınır. Amma eyni zamanda dalğa enerji daşıyır. Bu faktı sunami dalğaları ilə göstərmək olar. Maddəni dalğa daşımır, ancaq dalğa elə bir enerji daşıyır ki, böyük fəlakətlər gətirir.

Dalğaların növləri haqqında danışaq. İki növ var - uzununa və eninə dalğalar. Nə uzununa dalğalar ? Bu dalğalar bütün mediada ola bilər. Sıx bir mühitin içərisində pulsasiya edən bir kürə ilə nümunə uzununa dalğanın meydana gəlməsinə sadəcə bir nümunədir. Belə bir dalğa zamanla məkanda yayılmadır. Sıxlaşma və seyrəkləşmənin bu növbələşməsi uzununa dalğadır. Bir daha təkrar edirəm ki, belə dalğa bütün mühitlərdə - maye, bərk, qaz halında ola bilər. Uzunlamasına dalğa dalğadır, yayılma zamanı mühitin hissəcikləri dalğanın yayılma istiqaməti boyunca salınır.

düyü. 2. Uzunlamasına dalğa

Eninə dalğaya gəlincə, eninə dalğa yalnız bərk cisimlərdə və mayenin səthində mövcud ola bilər. Dalğaya eninə dalğa deyilir, onun yayılması zamanı mühitin hissəcikləri dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar salınır.

düyü. 3. Kəsmə dalğası

Uzununa və eninə dalğaların yayılma sürəti fərqlidir, lakin bu, növbəti dərslərin mövzusudur.

Əlavə ədəbiyyat siyahısı:

Dalğa anlayışı ilə tanışsınızmı? // Kvant. - 1985. - No 6. - S. 32-33. Fizika: Mexanika. 10-cu sinif: Proc. fizikanın dərindən öyrənilməsi üçün / M.M. Balaşov, A.İ. Qomonova, A.B. Dolitsky və başqaları; Ed. G.Ya. Myakişev. - M.: Bustard, 2002. Fizika ibtidai dərsliyi. Ed. G.S. Landsberq. T. 3. - M., 1974.


Bitmiş işlər

BU İŞLƏR

Artıq çox şey arxada qalıb və indi məzunsunuz, əgər təbii ki, tezisinizi vaxtında yazırsınızsa. Ancaq həyat elə bir şeydir ki, yalnız indi sizə aydın olur ki, tələbə olmağı dayandırdıqdan sonra çoxunu sınamadığınız bütün tələbə sevinclərini itirəcək, hər şeyi təxirə salıb sonraya qoyacaqsınız. İndi isə sən yetişmək əvəzinə tezislə məşğul olursan? Böyük bir çıxış yolu var: veb saytımızdan sizə lazım olan tezisi yükləyin - və dərhal çoxlu boş vaxtınız olacaq!
Diplom işləri Qazaxıstan Respublikasının aparıcı Universitetlərində uğurla müdafiə edilmişdir.
İşin qiyməti 20 000 tengedən

KURS İŞLƏRİ

Kurs layihəsi ilk ciddi praktiki işdir. Məhz kurs işi yazmaqla bitirmə layihələrinin hazırlanmasına hazırlıq başlayır. Tələbə kurs layihəsində mövzunun məzmununu düzgün ifadə etməyi və onu düzgün tərtib etməyi öyrənirsə, gələcəkdə nə hesabat yazmaqda, nə də tərtib etməkdə problem olmayacaq. tezislər, nə də digər praktiki tapşırıqların icrası ilə. Bu tip tələbə işinin yazılmasında tələbələrə köməklik göstərmək və onun hazırlanması zamanı yaranan suallara aydınlıq gətirmək məqsədilə əslində bu məlumat bölməsi yaradılmışdır.
İşin qiyməti 2500 təngədən

MAGİSTUR İŞLƏRİ

Hal-hazırda daha yüksəkdə təhsil müəssisələri Qazaxıstan və MDB ölkələrində ali təhsil dərəcəsi çox yaygındır. peşə təhsili, bakalavr pilləsindən sonra - magistr dərəcəsi. Magistraturada tələbələr dünyanın əksər ölkələrində bakalavr səviyyəsindən daha çox tanınan və xarici işəgötürənlər tərəfindən də tanınan magistr dərəcəsi əldə etmək məqsədi ilə təhsil alırlar. Magistraturada təhsilin nəticəsi magistr dissertasiyasının müdafiəsidir.
Biz sizə ən son analitik və mətn materialı təqdim edəcəyik, qiymətə 2 ədəd daxildir elmi məqalələr və mücərrəd.
İşin qiyməti 35 000 tengedən

TƏCRÜBƏ HESABATLARI

Hər hansı bir tələbə təcrübəsini (təhsil, sənaye, bakalavr) tamamladıqdan sonra hesabat tələb olunur. Bu sənəd sübut olacaq praktiki iş tələbə və təcrübə üçün qiymətləndirmələrin formalaşdırılması üçün əsas. Bir qayda olaraq, təcrübə hesabatını tərtib etmək üçün müəssisə haqqında məlumat toplamaq və təhlil etmək, təcrübə keçdiyi təşkilatın strukturunu və iş qrafikini nəzərdən keçirmək, tərtib etmək tələb olunur. təqvim planı və təcrübənizi təsvir edin.
Müəyyən bir müəssisənin fəaliyyətinin xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, təcrübə haqqında hesabat yazmağa kömək edəcəyik.

Elastik mühitin tərifindən başlayaq. Adından da göründüyü kimi, elastik mühit elastik qüvvələrin təsir etdiyi mühitdir. Məqsədlərimizlə əlaqədar olaraq əlavə edirik ki, bu mühitin hər hansı bir pozulması ilə (emosional şiddətli reaksiya deyil, ətraf mühitin parametrlərinin müəyyən bir yerdə tarazlıqdan sapması), ətrafımızı öz vəziyyətinə qaytarmağa çalışan qüvvələr yaranır. orijinal tarazlıq vəziyyəti. Bunu edərkən biz geniş medianı nəzərdən keçirəcəyik. Bunun nə qədər davam edəcəyini gələcəkdə dəqiqləşdirəcəyik, lakin hələlik bunun kifayət olduğunu hesab edəcəyik. Məsələn, hər iki ucunda sabitlənmiş uzun bir yayı təsəvvür edin. Yayın bir yerində bir neçə rulon sıxılırsa, sıxılmış rulonlar genişlənməyə meylli olacaq və uzandığı ortaya çıxan qonşu rulonlar sıxılmağa meylli olacaq. Beləliklə, elastik mühitimiz - yay öz orijinal sakit (narahat olmayan) vəziyyətinə qayıtmağa çalışacaq.

Qazlar, mayelər, bərk maddələr elastik mühitdir. Əvvəlki misalda əhəmiyyətli olan, yayın sıxılmış hissəsinin qonşu bölmələrə təsir etməsi və ya elmi olaraq desək, pozulma ötürməsidir. Eynilə, bir qazda, bir yerdə, məsələn, bir sahə yaradır aşağı təzyiq, təzyiqi bərabərləşdirməyə çalışan qonşu rayonlar narahatlığı öz qonşularına ötürəcək, onlar da öz növbəsində özlərinə və s.

Haqqında bir neçə söz fiziki kəmiyyətlər. Termodinamikada, bir qayda olaraq, cismin vəziyyəti bütün bədən üçün ümumi olan parametrlər, qaz təzyiqi, onun temperaturu və sıxlığı ilə müəyyən edilir. İndi biz bu kəmiyyətlərin yerli paylanması ilə maraqlanacağıq.

Əgər salınan cisim (sim, membran və s.) elastik mühitdə olarsa (qaz, artıq bildiyimiz kimi, elastik mühitdir), onda onunla təmasda olan mühitin zərrəciklərini salınımlı hərəkətə gətirir. Nəticədə gövdəyə bitişik mühitin elementlərində dövri deformasiyalar (məsələn, sıxılma və nadirləşmə) baş verir. Bu deformasiyalar altında mühitdə elastik qüvvələr yaranır, mühitin elementlərini ilkin tarazlıq vəziyyətlərinə qaytarmağa meyllidirlər; mühitin qonşu elementlərinin qarşılıqlı təsirinə görə elastik deformasiyalar mühitin bəzi hissələrindən digərlərinə, salınan cisimdən daha uzaqda keçəcək.

Beləliklə, elastik mühitin hər hansı bir yerində yaranan dövri deformasiyalar, mühitdən asılı olaraq müəyyən bir sürətlə yayılacaqdır. fiziki xassələri. Bu zaman mühitin hissəcikləri tarazlıq mövqeləri ətrafında salınımlı hərəkətlər edir; mühitin bir bölməsindən digərinə yalnız deformasiya vəziyyəti ötürülür.

Balıq "çənləyəndə" (çəngəl çəkdikdə) dairələr suyun səthindəki üzgüçülükdən səpələnir. Şamandıra ilə birlikdə onunla təmasda olan su hissəcikləri yerdəyişir, onlara ən yaxın olan digər hissəciklər və s.

Eyni hadisə uzanmış rezin şnurun hissəcikləri ilə baş verir, əgər onun uclarından biri salınım vəziyyətinə gətirilirsə (şəkil 1.1).

Mühitdə rəqslərin yayılmasına dalğa hərəkəti deyilir.Dalganın şnurda necə yarandığını daha ətraflı nəzərdən keçirək. Şnurun mövqeyini onun birinci nöqtəsinin salınımları başladıqdan sonra hər 1/4 T (T - Şəkil 1.1-də əlin yelləndiyi dövrdür) təyin etsək, onda Şəkildə göstərilən şəkli alırıq. 1.2, bd. Vəzifə a şnurun birinci nöqtəsinin salınımlarının başlanğıcına uyğundur. Onun on nöqtəsi rəqəmlərlə qeyd olunur və nöqtəli xətlər şnurun eyni nöqtələrinin müxtəlif vaxtlarda harada yerləşdiyini göstərir.

Salınma başlandıqdan sonra 1/4 T-dən sonra 1-ci nöqtə ən yüksək mövqeyi tutur və 2-ci nöqtə yenicə hərəkət etməyə başlayır. Şnurun hər bir sonrakı nöqtəsi əvvəlkindən daha gec hərəkət etməyə başladığından, Şəkil 1-də göstərildiyi kimi intervalda 1-2 nöqtə yerləşir. 1.2, b. Daha 1/4 T-dən sonra 1-ci nöqtə tarazlıq mövqeyini alacaq və aşağı hərəkət edəcək, 2-ci nöqtə isə yuxarı mövqeyi tutacaq (c mövqeyi). Bu anda 3-cü nöqtə yenicə hərəkət etməyə başlayır.

Bütün dövr ərzində salınımlar şnurun 5-ci nöqtəsinə (e mövqeyi) yayılır. T dövrünün sonunda yuxarıya doğru hərəkət edən 1 nöqtəsi ikinci salınmasına başlayacaq. Eyni zamanda, 5-ci nöqtə də ilk rəqsini edərək yuxarıya doğru hərəkət etməyə başlayacaq. Gələcəkdə bu nöqtələr eyni salınım fazalarına sahib olacaqlar. 1-5 intervalında kordon nöqtələrinin dəsti dalğa əmələ gətirir. 1-ci nöqtə ikinci salınmanı tamamladıqda, 5-10-cu nöqtələr şnurdakı hərəkətdə iştirak edəcək, yəni ikinci dalğa meydana gəlir.

Eyni fazaya malik olan nöqtələrin mövqeyini izləsək, görünəcək ki, faza sanki nöqtədən-nöqtəyə keçib sağa doğru hərəkət edir. Həqiqətən, 1-ci nöqtə b mövqeyində 1/4 fazaya malikdirsə, 2-ci nöqtə b mövqeyində 1/4 fazaya malikdir və s.

Fazanın müəyyən sürətlə hərəkət etdiyi dalğalara səyahət dalğaları deyilir. Dalğaları müşahidə edərkən, məhz fazanın yayılması, məsələn, dalğa zirvəsinin hərəkəti görünür. Nəzərə alın ki, dalğadakı mühitin bütün nöqtələri öz tarazlıq vəziyyəti ətrafında salınır və faza ilə birlikdə hərəkət etmir.

Bir mühitdə salınan hərəkətin yayılması prosesi dalğa prosesi və ya sadəcə dalğa adlanır..

Yaranan elastik deformasiyaların xarakterindən asılı olaraq dalğalar fərqləndirilir uzununaeninə. Uzunlamasına dalğalarda mühitin hissəcikləri rəqslərin yayılma istiqaməti ilə üst-üstə düşən xətt boyunca salınır. Eninə dalğalarda mühitin hissəcikləri dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar salınır. Əncirdə. 1.3 uzununa (a) və eninə (b) dalğalarda mühitin hissəciklərinin yerini (şərti olaraq tire şəklində təsvir edir) göstərir.

Maye və qaz mühitində kəsici elastiklik yoxdur və buna görə də onlarda yalnız uzununa dalğalar həyəcanlanır, alternativ sıxılmalar və mühitin seyrəkləşməsi şəklində yayılır. Ocağın səthində həyəcanlanan dalğalar eninədir: onlar öz varlıqlarını yerin cazibə qüvvəsinə borcludurlar. Bərk cisimlərdə həm uzununa, həm də eninə dalğalar yarana bilər; eninə iradənin müəyyən bir növü burulma titrəyişlərinin tətbiq olunduğu elastik çubuqlarda həyəcanlanır.

Fərz edək ki, dalğanın nöqtə mənbəyi zaman anında mühitdə salınımları həyəcanlandırmağa başladı. t= 0; vaxtdan sonra t bu rəqs məsafədə müxtəlif istiqamətlərdə yayılacaq r i =c i t, harada ilə i dalğanın həmin istiqamətdə sürətidir.

Zamanın müəyyən bir nöqtəsində rəqsin çatdığı səthə dalğa cəbhəsi deyilir.

Aydındır ki, dalğa cəbhəsi (dalğa cəbhəsi) məkanda zamanla hərəkət edir.

Dalğa cəbhəsinin forması salınım mənbəyinin konfiqurasiyası və mühitin xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Homojen mühitlərdə dalğaların yayılma sürəti hər yerdə eynidir. çərşənbə adlanır izotrop sürət bütün istiqamətlərdə eyni olarsa. Homojen və izotrop mühitdə nöqtə rəqsi mənbəyindən gələn dalğa cəbhəsi kürə formasına malikdir; belə dalğalar deyilir sferik.

qeyri-homogen və qeyri-izotrop ( anizotrop) orta, eləcə də qeyri-nöqtəli salınım mənbələrindən dalğa cəbhəsi var mürəkkəb forma. Əgər dalğa cəbhəsi müstəvidirsə və mühitdə salınımlar yayıldıqca bu forma saxlanılırsa, dalğa adlanır. düz. Mürəkkəb formalı dalğa cəbhəsinin kiçik hissələrini müstəvi dalğa hesab etmək olar (yalnız bu dalğanın qət etdiyi kiçik məsafələri nəzərə alsaq).

Dalğa proseslərini təsvir edərkən, bütün hissəciklərin eyni fazada salındığı səthlər seçilir; bu "eyni fazanın səthləri" dalğa və ya faza adlanır.

Aydındır ki, dalğa cəbhəsi ön dalğa səthidir, yəni. dalğaları yaradan mənbədən ən uzaq olan və dalğa səthləri də vibrasiya mənbəyinin konfiqurasiyası və mühitin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq sferik, düz və ya mürəkkəb formaya malik ola bilər. Əncirdə. 1.4 şərti olaraq göstərilmişdir: I - nöqtə mənbəyindən sferik dalğa, II - salınan lövhədən dalğa, III - anizotrop mühitdə nöqtə mənbəyindən eliptik dalğa, dalğanın yayılma sürəti iləα bucağı artdıqca rəvan dəyişir, AA istiqaməti boyunca maksimuma və BB boyunca minimuma çatır.

Mühitin hər hansı bir nöqtəsində (bərk, maye və ya qaz halında) həyəcanlanan rəqslər mühitin bir nöqtəsindən digərinə keçərək, mühitin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq sonlu sürətlə yayılır. Mühitin zərrəciyi salınım mənbəyindən nə qədər uzaqda yerləşərsə, bir o qədər gec salınmağa başlayacaq. Başqa sözlə, daxil olan hissəciklər fazada onları daxil edən hissəciklərdən geri qalacaqlar.

Rəblərin yayılmasını öyrənərkən mühitin diskret (molekulyar) strukturu nəzərə alınmır. Orta davamlı hesab olunur, yəni. kosmosda davamlı olaraq paylanmış və elastik xüsusiyyətlərə malikdir.

Belə ki, Elastik mühitə yerləşdirilmiş salınan cisim ondan bütün istiqamətlərdə yayılan rəqslərin mənbəyidir. Bir mühitdə rəqslərin yayılması prosesi deyilir dalğa.

Dalğa yayıldıqda, mühitin hissəcikləri dalğa ilə birlikdə hərəkət etmir, tarazlıq mövqeləri ətrafında salınır. Dalğa ilə birlikdə yalnız salınan hərəkətin vəziyyəti və enerji hissəcikdən hissəcikə keçir. Belə ki bütün dalğaların əsas xassəsidir,təbiətindən asılı olmayaraq,maddənin ötürülmədən enerjinin ötürülməsidir.

Dalğalar baş verir eninə (titrəmələr yayılma istiqamətinə perpendikulyar müstəvidə baş verir) və uzununa (mühitin hissəciklərinin konsentrasiyası və seyrəkləşməsi yayılma istiqamətində baş verir).

burada υ dalğanın yayılma sürətidir, dövr, ν tezlikdir. Buradan dalğanın yayılma sürətini düsturla tapmaq olar:

. (5.1.2)

Eyni fazada salınan nöqtələrin yeri deyilir dalğa səthi. Dalğa səthi dalğa prosesinin əhatə etdiyi məkanın istənilən nöqtəsindən çəkilə bilər, yəni. sonsuz sayda dalğa səthi var. Dalğa səthləri sabit qalır (eyni fazada salınan hissəciklərin tarazlıq mövqeyindən keçir). Yalnız bir dalğa cəbhəsi var və o, hər zaman hərəkət edir.

Dalğa səthləri istənilən formada ola bilər. Ən sadə hallarda dalğa səthləri formaya malikdir təyyarə və ya kürələr, müvafiq olaraq, dalğalar adlanır düz və ya sferik . Müstəvi dalğada dalğa səthləri bir-birinə paralel müstəvilər sistemi, sferik dalğada isə konsentrik kürələr sistemidir.