Ensaiklopidia kubwa ya mafuta na gesi. Kuenea kwa mitetemo katikati

Fikiria jaribio lililoonyeshwa kwenye Kielelezo 69. Chemchemi ndefu imesimamishwa kutoka kwa nyuzi. Piga kwa mkono upande wake wa kushoto (Kielelezo 69, a). Kutoka kwa athari, zamu kadhaa za njia ya chemchemi hukaribiana, nguvu ya elastic inatokea, chini ya hatua ambayo zamu hizi zinaanza kutofautiana. Wakati pendulum inapopita nafasi ya usawa katika mwendo wake, kwa hivyo zamu, kupita nafasi ya usawa, itaendelea kutofautiana. Kama matokeo, nadra kadhaa tayari imeundwa katika sehemu ile ile ya chemchemi (Mtini. 69, b). Chini ya kitendo cha densi, coil mwishoni mwa chemchemi zitakuja karibu mara kwa mara, kisha zikahama kutoka kwa kila mmoja, na kufanya kukosekana karibu na nafasi yao ya usawa. Mitetemo hii itahamishwa pole pole kutoka kwa coil kwenda kwa coil kando ya chemchemi nzima. Unene na ugumu wa zamu utaenea kando ya chemchemi, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 69, f.

Mchele. 69. Kuibuka kwa wimbi katika chemchemi

Kwa maneno mengine, machafuko hueneza kando ya chemchemi kutoka mwisho wake wa kushoto kwenda kulia, yaani, mabadiliko katika idadi kadhaa ya mwili inayoonyesha hali ya kati. Katika kesi hii, usumbufu huu ni mabadiliko kwa wakati katika nguvu ya elastic katika chemchemi, kuongeza kasi na kasi ya harakati za koili zinazosonga, na kuhama kwao kutoka kwa nafasi ya usawa.

• Usumbufu unaoenea katika nafasi, ukihama kutoka mahali pa asili yao, huitwa mawimbi

Katika ufafanuzi huu, tunazungumza juu ya kile kinachoitwa mawimbi ya kusafiri. Mali kuu ya mawimbi ya kusafiri ya asili yoyote ni kwamba wao, wanaenea katika nafasi, huhamisha nishati.

Kwa hivyo, kwa mfano, koili za kusisimua za chemchemi zina nguvu. Kuingiliana na coil za jirani, huhamisha sehemu ya nguvu zao kwao, na usumbufu wa kiufundi (deformation) huenea karibu na chemchemi, ambayo ni, wimbi la kusafiri linaundwa.

Lakini wakati huo huo, kila coil ya chemchemi hutetemeka juu ya msimamo wake wa usawa, na chemchemi nzima inabaki katika nafasi yake ya asili.

Kwa hivyo, uhamishaji wa nishati hufanyika katika wimbi la kusafiri bila uhamishaji wa vitu.

Katika mada hii, tutazingatia tu mawimbi ya kusafiri ya elastic, kesi maalum ambayo ni sauti.

• Mawimbi ya elastic ni usumbufu wa mitambo unaenea katika kati ya elastic

Kwa maneno mengine, uundaji wa mawimbi ya elastic katika kati ni kwa sababu ya kuonekana kwake ndani ya nguvu za elastic zinazosababishwa na deformation. Kwa mfano, ikiwa unapiga mwili wa chuma na nyundo, basi wimbi la elastic litaonekana ndani yake.

Mbali na mawimbi ya elastic, kuna aina zingine za mawimbi, kwa mfano, mawimbi ya umeme (angalia § 44). Michakato ya mawimbi inapatikana karibu katika maeneo yote ya hali ya mwili, kwa hivyo utafiti wao ni wa umuhimu mkubwa.

Wakati mawimbi yalipoonekana katika chemchemi, kukatika kwa koili zake kulitokea kwa mwelekeo wa uenezaji wa mawimbi ndani yake (tazama Mtini. 69).

• Mawimbi ambayo oscillations hutokea kando ya mwelekeo wa uenezi wao huitwa mawimbi ya longitudinal

Mbali na mawimbi ya longitudinal, pia kuna mawimbi ya kupita. Fikiria uzoefu huu. Kielelezo 70, inaonyesha kamba ndefu ya mpira, mwisho wake ambao umewekwa. Mwisho mwingine umetetemeka katika ndege ya wima (sawa na kamba iliyopo usawa). Kwa sababu ya nguvu za elastic kwenye kamba, mitetemo itaenea kando ya kamba. Mawimbi huibuka ndani yake (Mtini. 70, b), na kusisimua kwa chembe za kamba hufanyika kwa mwelekeo wa uenezaji wa wimbi.

Mchele. 70. Kuibuka kwa mawimbi kwenye kamba

• Mawimbi ambayo oscillations hufanyika kwa njia ya mwelekeo wa uenezi wao huitwa mawimbi ya shear

Mwendo wa chembe za kati ambayo mawimbi yanayobadilika na ya urefu hutengenezwa yanaweza kuonyeshwa wazi kwa kutumia mashine ya mawimbi (Mtini. 71). Kielelezo 71, onyesha wimbi la shear, na Kielelezo 71, b inaonyesha moja ya urefu. Mawimbi yote mawili husafiri kwa usawa.

Mchele. 71. Mawimbi ya kupita (a) na ya urefu (b)

Kuna safu moja tu ya mipira kwenye mashine ya wimbi. Lakini, kwa kuangalia mwendo wao, mtu anaweza kuelewa jinsi mawimbi yanavyoeneza katika media endelevu kupanuliwa kwa pande zote tatu (kwa mfano, kwa ujazo fulani wa dutu dhabiti, ya kioevu au ya gesi).

Ili kufanya hivyo, fikiria kwamba kila mpira ni sehemu ya safu ya wima ya dutu, iliyo sawa na ndege ya kuchora. Kutoka kwa Kielelezo 71, inaweza kuonekana kuwa na uenezaji wa wimbi linalobadilika, tabaka hizi, kama mipira, zitabadilika zikihusiana, zikitetemeka kwa mwelekeo wa wima. Kwa hivyo, mawimbi ya mitambo yanayobadilika ni mawimbi ya shear.

Na mawimbi ya urefu, kama inavyoonekana kutoka Kielelezo 71, b, ni mawimbi ya kukandamiza na nadra. Katika kesi hii, mabadiliko ya matabaka ya kati yana mabadiliko katika wiani wao, ili mawimbi ya urefu wa muda yabadilishe ujazo na nadra.

Inajulikana kuwa vikosi vya elastic wakati wa kunyoa kwa tabaka huibuka tu katika yabisi. Katika vimiminika na gesi, tabaka zilizo karibu huteleza kwa uhuru juu ya kila mmoja bila kuonekana kwa vikosi vya elastic. Kwa kuwa hakuna nguvu za elastic, basi malezi ya mawimbi ya elastic katika vinywaji na gesi haiwezekani. Kwa hivyo, mawimbi ya shear yanaweza kuenea tu kwenye yabisi.

Wakati wa kukandamiza na nadra (kwa mfano, wakati idadi ya sehemu za mwili inabadilika), nguvu za elastic huibuka katika yabisi na katika vimiminika na gesi. Kwa hivyo, mawimbi ya urefu wa urefu yanaweza kueneza kwa njia yoyote - ngumu, kioevu na gesi.

Maswali

1. Je! Mawimbi yanaitwa nini?
2. Ni mali gani kuu ya mawimbi ya kusafiri ya asili yoyote? Je! Uhamishaji wa vitu hufanyika katika wimbi la kusafiri?
3. Mawimbi ya elastic ni nini?
4. Toa mfano wa mawimbi ambayo hayana elastic.
5. Mawimbi gani huitwa longitudinal; kuvuka? Toa mifano.
6. Ambayo mawimbi - transverse au longitudinal - ni mawimbi ya shear; mawimbi ya ukandamizaji na nadra?
7. Kwa nini mawimbi yanayobadilika hayaenezi kwenye media ya kioevu na ya gesi?

Wacha tuanze kwa kufafanua kati ya elastic. Kama jina linamaanisha, kati ya elastic ni njia ambayo nguvu za elastic hufanya. Kuhusiana na malengo yetu, tunaongeza kuwa kwa usumbufu wowote wa mazingira haya (sio athari ya mhemko wa kihemko, lakini kupotoka kwa vigezo vya mazingira mahali pengine kutoka kwa usawa), vikosi hujitokeza ndani yake, vinajitahidi kurudisha mazingira yetu kwa mazingira yake hali halisi ya usawa. Katika kesi hii, tutazingatia media zilizopanuliwa. Tutafafanua ni muda gani huu katika siku zijazo, lakini kwa sasa tutafikiria kuwa hii ni ya kutosha. Kwa mfano, fikiria chemchemi ndefu iliyounganishwa katika ncha zote mbili. Ikiwa katika sehemu fulani ya chemchemi zamu kadhaa zimeshinikizwa, basi zamu zilizobanwa zitapanuka, na zamu zilizo karibu, ambazo ziligeuzwa, zitakuwa za kubana. Kwa hivyo, kati yetu ya elastic - chemchemi itajaribu kuja kwa hali ya utulivu wa kwanza (bila usumbufu).

Gesi, vinywaji, yabisi ni media ya elastic. Jambo muhimu katika mfano uliopita ni ukweli kwamba sehemu iliyoshinikizwa ya chemchemi hufanya kwa sehemu zilizo karibu, au, kwa maneno ya kisayansi, hupitisha ghadhabu. Vivyo hivyo, katika gesi, inayounda mahali pengine, kwa mfano, eneo la shinikizo lililopunguzwa, maeneo ya jirani, kujaribu kusawazisha shinikizo, yatasambaza usumbufu kwa majirani zao, wao, kwa upande wao, kwao, na kadhalika .

Maneno kadhaa juu ya idadi ya mwili. Katika thermodynamics, kama sheria, hali ya mwili imedhamiriwa na vigezo vya kawaida kwa mwili wote, shinikizo la gesi, joto na wiani. Sasa tutavutiwa na usambazaji wa ndani wa idadi hizi.

Ikiwa mwili unaozunguka (kamba, utando, n.k.) uko kwenye kituo cha kunyooka (gesi, kama tunavyojua tayari, hii ni njia ya kunyoosha), basi inaweka chembe za yule anayewasiliana naye kuwa mwendo wa kusisimua. Kama matokeo, upungufu wa mara kwa mara (kwa mfano, kushinikiza na kutokwa) hufanyika katika vitu vya kati iliyo karibu na mwili. Pamoja na upungufu huu, nguvu za elastic zinaonekana katikati, zinajitahidi kurudisha vitu vya kati kwa hali zao za mwanzo za usawa; kwa sababu ya mwingiliano wa vitu vya karibu vya kati, upungufu wa elastic utahamishwa kutoka sehemu zingine za kati kwenda kwa zingine, mbali zaidi na mwili unaovutia.

Kwa hivyo, upungufu wa mara kwa mara unaosababishwa katika sehemu fulani ya kiwambo cha kutanuka utaenea katikati kwa kasi fulani, kulingana na mali yake ya mwili. Katika kesi hii, chembe za kati hufanya harakati za oscillatory karibu na nafasi za usawa; hali ya deformation tu ndiyo inayoambukizwa kutoka kwa sehemu zingine za kati hadi kwa zingine.

Wakati samaki "anauma" (anavuta ndoano), miduara hutawanyika kutoka kuelea juu ya uso wa maji. Pamoja na kuelea, chembe za maji zinazowasiliana nazo zinahamishwa, ambazo zinajumuisha chembe zingine zilizo karibu nao kwa mwendo, na kadhalika.

Jambo hilo hilo hufanyika na chembe za kamba ya mpira iliyonyooshwa, ikiwa mwisho wake umewekwa kwa kutetemeka (Mtini. 1.1).

Uenezi wa mitetemo katika chombo huitwa mwendo wa mawimbi. Wacha tuchunguze kwa undani zaidi jinsi wimbi linavyotokea kwenye kamba. Ikiwa tunarekebisha msimamo wa kamba kila 1/4 T (T ni kipindi ambacho mkono hutoka kwenye Mtini. 1.1) baada ya mwanzo wa kukosolewa kwa nukta yake ya kwanza, basi picha iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 1.2, b-d. Nafasi ya inalingana na mwanzo wa kuchomwa kwa hatua ya kwanza ya kamba. Pointi zake kumi zimewekwa alama na nambari, na mistari ya dotted inaonyesha mahali ambapo alama sawa za kamba ziko kwa nyakati tofauti.

Kupitia 1/4 T baada ya mwanzo wa kuchomwa, nukta 1 inachukua nafasi ya juu kabisa, na hatua ya 2 inaanza kuhamia. Kwa kuwa kila nukta inayofuata ya kamba huanza harakati zake baadaye kuliko ile ya awali, katika muda wa alama 1-2 ziko, kama inavyoonekana kwenye Mtini. 1.2, b. Baada ya mwingine 1/4 T, nukta 1 itachukua nafasi ya usawa na itashuka chini, na hatua ya 2 (nafasi b) itachukua nafasi ya juu. Hoja ya 3 kwa wakati huu inaanza kuhamia.

Kwa kipindi chote, mitetemo huenea hadi hatua ya 5 ya kamba (nafasi d). Mwisho wa kipindi T, nukta 1, ikienda juu, itaanza swing yake ya pili. Wakati huo huo na hiyo, hatua ya 5 itaanza kusonga juu, ikifanya oscillation yake ya kwanza. Katika siku zijazo, alama hizi zitakuwa na awamu sawa za kutuliza. Jumla ya alama za kamba katika muda wa 1-5 hufanya wimbi. Wakati nukta 1 inamaliza kumaliza oscillation ya pili, alama zaidi 5-10 zitahusika katika harakati kwenye kamba, ambayo ni kwamba wimbi la pili linaundwa.

Ukifuata msimamo wa vidokezo ambavyo vina awamu sawa, utaona kwamba, kama ilivyokuwa, huenda kutoka hatua hadi hatua na kuelekea kulia. Kwa kweli, ikiwa katika nafasi b, awamu ya 1 ina nukta 1, basi katika nafasi katika awamu ile ile ina nukta 2, n.k.

Mawimbi ambayo awamu huenda kwa kasi fulani huitwa mawimbi ya kusafiri. Wakati wa kutazama mawimbi, ni uenezaji wa awamu ambao unaonekana, kwa mfano, harakati ya wimbi la mawimbi. Kumbuka kuwa vidokezo vyote vya kati katika wimbi hutoka juu ya msimamo wao wa usawa na usisogee na awamu.

Mchakato wa uenezaji wa mwendo wa kutetemeka katikati huitwa mchakato wa wimbi au wimbi tu..

Kulingana na hali ya upungufu wa elastic, mawimbi yanajulikana longitudinal na kupita... Katika mawimbi ya muda mrefu, chembe za kati hutetemeka kando ya laini inayofanana na mwelekeo wa uenezaji wa mitetemo. Katika mawimbi yanayobadilika, chembe za mtetemo wa kati huelekeza kwa mwelekeo wa uenezaji wa wimbi. Katika mtini. 1.3 inaonyesha eneo la chembe za kati (iliyoonyeshwa kama dashi) katika mawimbi ya urefu (a) na ya kupita (b).

Vyombo vya habari vya kioevu na vyenye gesi havina kunyoa kwa shear na kwa hivyo ni mawimbi ya longitudinal tu yanayofurahishwa ndani yao, ikieneza kwa njia ya ubadilishaji wa ubadilishaji na nadra ya ushirika. Mawimbi ya msisimko juu ya uso wa makaa yanavuka: yana deni la uwepo wao kwa mvuto. Katika yabisi, mawimbi ya longitudinal na shear yanaweza kuzalishwa; aina maalum ya utaftaji wa mseto ni ya kufurahisha, ya kusisimua katika viboko vya kunyooka, ambayo mitetemo ya torsional hutumiwa.

Tuseme kwamba chanzo cha wimbi kilianza kusisimua kukatika katikati wakati wa wakati t= 0; baada ya muda kupita t mtetemo huu utaenea katika mwelekeo tofauti kwa mbali r i =c i t, wapi na i ni kasi ya wimbi katika mwelekeo uliopewa.

Uso ambao oscillation hufikia wakati fulani inaitwa mbele ya wimbi.

Ni wazi kuwa mbele ya mawimbi (mbele ya mawimbi) huenda na wakati angani.

Sura ya mbele ya wimbi imedhamiriwa na usanidi wa chanzo cha oscillation na mali ya kati. Katika media inayofanana, kasi ya uenezaji wa wimbi ni sawa kila mahali. Jumatano inaitwa isotropiki ikiwa kasi hii ni sawa katika pande zote. Mbele ya wimbi kutoka kwa chanzo cha kusisimua kwa njia ya usawa na isotropiki ina mfumo wa nyanja; mawimbi kama hayo huitwa duara.

Katika inhomogeneous na non-isotropic ( anisotropiki) hadi kati, na vile vile kutoka kwa vyanzo visivyo vya uhakika vya kusisimua, mbele ya wimbi ina sura ngumu. Ikiwa mbele ya mawimbi ni ndege na umbo hili limehifadhiwa kwani oscillations hueneza katikati, basi wimbi linaitwa gorofa... Sehemu ndogo za mbele ya wimbi la sura ngumu zinaweza kuzingatiwa wimbi la ndege (ikiwa tu tunazingatia umbali mdogo uliosafiri na wimbi hili).

Wakati wa kuelezea michakato ya mawimbi, nyuso zinajulikana ambapo chembe zote hutetemeka katika awamu moja; "nyuso za awamu ile ile" huitwa wimbi, au awamu.

Ni wazi kuwa mbele ya mawimbi ni uso wa wimbi la mbele, i.e. iliyo mbali zaidi kutoka kwa chanzo kuunda mawimbi, na nyuso za mawimbi pia zinaweza kuwa duara, gorofa au kuwa na umbo tata, kulingana na usanidi wa chanzo cha oscillations na mali ya kati. Katika mtini. 1.4 iliyoonyeshwa kwa kawaida: I - wimbi la duara kutoka kwa chanzo cha uhakika, II - wimbi kutoka kwa bamba la kusisimua, III - wimbi la mviringo kutoka chanzo cha uhakika kwenye kituo cha anisotropic, ambayo kasi ya uenezaji wa wimbi na hubadilika vizuri na kuongezeka kwa pembe α, kufikia kiwango cha juu kando ya mwelekeo wa AA na kiwango cha chini kando ya BB.

Ili kuelewa jinsi kutetemeka kunavyoenea katikati, wacha tuanze kutoka mbali. Je! Umewahi kupumzika pwani ya bahari, ukiangalia mawimbi yanayotembea kwenye mchanga? Maono mazuri, sivyo? Lakini katika tamasha hili, pamoja na raha, unaweza kupata faida, ikiwa unafikiria na kubashiri kidogo. Tunasababu pia ili kufaidi akili zetu.

Mawimbi ni nini?

Inakubaliwa kwa ujumla kuwa mawimbi ni harakati ya maji. Wanaibuka kama matokeo ya upepo unaovuma juu ya bahari. Lakini inageuka kuwa ikiwa mawimbi ni mwendo wa maji, basi upepo unaovuma kwa mwelekeo mmoja italazimika kupita maji mengi ya bahari kutoka mwisho mmoja wa bahari hadi upande mwingine kwa wakati fulani. Halafu mahali pengine, tuseme, kutoka pwani ya Uturuki, maji yangeenda kilomita kadhaa kutoka pwani, na kungekuwa na mafuriko katika Crimea.

Na ikiwa upepo mbili tofauti hupiga juu ya bahari moja, basi mahali pengine wangeweza kupanga shimo kubwa ndani ya maji. Walakini, hii sivyo ilivyo. Kwa kweli, kuna mafuriko ya maeneo ya pwani wakati wa vimbunga, lakini bahari huleta mawimbi yake pwani tu, mbali zaidi, juu zaidi, lakini haitoi yenyewe.

Vinginevyo, bahari zingeweza kusafiri kote sayari pamoja na upepo. Kwa hivyo, zinageuka kuwa maji hayasongi na mawimbi, lakini hubaki mahali hapo. Mawimbi ni nini, basi? Asili yao ni nini?

Uenezi wa mawimbi ya mitetemo?

Oscillations na mawimbi hufanyika katika daraja la 9 katika kozi ya fizikia katika mada moja. Ni busara kudhani basi kwamba haya ni matukio mawili ya asili moja, kwamba yameunganishwa. Na hii ni kweli kabisa. Uenezi wa mitetemo katikati ni mawimbi.

Ni rahisi sana kuona hii wazi. Funga ncha moja ya kamba kwa kitu kilichosimama, na uvute ncha nyingine kisha utikise kwa upole.

Utaona jinsi mawimbi yanavyokimbia kwenye kamba kwa mkono. Katika kesi hii, kamba yenyewe haiondoki kwako, hutetemeka. Oscillations kutoka kwa chanzo hueneza kando yake, na nguvu ya oscillations hizi hupitishwa.

Ndio sababu mawimbi hutupa vitu pwani na kuanguka kwa nguvu, wao wenyewe huhamisha nguvu. Walakini, dutu yenyewe haina hoja katika kesi hii. Bahari inabaki mahali pake sahihi.

Mawimbi ya muda mrefu na ya kupita

Tofautisha kati ya mawimbi ya longitudinal na transverse. Mawimbi ambayo oscillations hufanyika kwa mwelekeo wa uenezi wao huitwa longitudinal... A kupita mawimbi ni mawimbi ambayo hueneza sawa kwa mwelekeo wa kutetemeka.

Je! Unafikiri kamba au mawimbi ya bahari yalikuwa na aina gani ya mawimbi? Mawimbi ya Shear yalikuwa katika mfano wetu wa kamba. Usumbufu wetu ulielekezwa juu na chini, na wimbi likaenea kwenye kamba, ambayo ni haswa.

Ili kupata mawimbi ya urefu katika mfano wetu, tunahitaji kuchukua nafasi ya kamba na kamba ya mpira. Kuvuta kamba bila kusonga, unahitaji kunyoosha kwa vidole vyako mahali fulani na kuitoa. Sehemu iliyonyooshwa ya kamba itaambukizwa, lakini nguvu ya ujazo huu wa kunyoosha kwa muda utasambazwa kambini zaidi kwa njia ya mitetemo.

Mawimbi

Aina kuu za mawimbi ni laini (kwa mfano, sauti na mawimbi ya seismic), mawimbi juu ya uso wa kioevu, na mawimbi ya umeme (pamoja na mawimbi ya mwanga na redio). Kipengele cha mawimbi ni kwamba wakati zinaeneza, nishati huhamishwa bila uhamishaji wa vitu. Wacha kwanza tuchunguze uenezaji wa mawimbi katika njia ya kunyooka.

Uenezi wa wimbi katika kati ya elastic

Mwili wa kusisimua uliowekwa kwenye njia ya kunyoosha utavuta pamoja nayo na kuweka kwenye mwendo wa kusisimua chembe za mtu wa karibu karibu nayo. Mwisho, kwa upande wake, atachukua hatua kwa chembe za jirani. Ni wazi kwamba chembe zilizoingizwa zitabaki nyuma ya chembe hizo ambazo huziingiza kwa awamu, kwani uhamishaji wa mitetemo kutoka hatua hadi hatua hufanywa kila wakati na kasi ya mwisho.

Kwa hivyo, mwili unaosonga unaowekwa kwenye njia ya kunyooka ni chanzo cha oscillations ambayo hueneza kutoka kila upande.

Mchakato wa uenezaji wa mitetemo katika kituo huitwa wimbi.... Au wimbi la elastic ni mchakato wa uenezi wa usumbufu katika kati ya elastic .

Mawimbi hutokea kupita (mitetemo hufanyika katika ndege inayoendana na mwelekeo wa uenezaji wa wimbi). Hizi ni pamoja na mawimbi ya umeme. Mawimbi huja longitudinal wakati mwelekeo wa kutetemeka unafanana na mwelekeo wa uenezaji wa wimbi. Kwa mfano, uenezi wa sauti hewani. Ukandamizaji na upungufu wa chembe za kati hufanyika kwa mwelekeo wa uenezaji wa wimbi.

Mawimbi yanaweza kuwa ya maumbo tofauti, ya kawaida na ya kawaida. Wimbi la harmonic lina umuhimu sana katika nadharia ya mawimbi, i.e. wimbi lisilo na mwisho, ambalo mabadiliko katika hali ya kati hufanyika kulingana na sheria ya sine au cosine.

Fikiria mawimbi ya elastic harmonic ... Vigezo kadhaa hutumiwa kuelezea mchakato wa mawimbi. Wacha tuandike mafafanuzi ya baadhi yao. Usumbufu ambao hufanyika wakati fulani katikati na wakati fulani wa wakati huenea katika njia ya kunyooka kwa kasi fulani. Kuenea kutoka chanzo cha mitetemo, mchakato wa mawimbi hushughulikia sehemu mpya zaidi na zaidi za nafasi.

Eneo la alama ambazo oscillations hufikia wakati fulani kwa wakati huitwa mbele ya mawimbi au mbele ya wimbi.

Mbele ya wimbi hutenganisha sehemu ya nafasi ambayo tayari imehusika katika mchakato wa mawimbi kutoka kwa eneo ambalo oscillations bado haijatokea.

Mahali pa kutetemeka kwa sehemu katika sehemu hiyo hiyo inaitwa uso wa wimbi.

Kunaweza kuwa na nyuso nyingi za mawimbi, mbele ya wimbi ni moja kwa wakati.

Nyuso za mawimbi zinaweza kuwa na sura yoyote. Katika hali rahisi, ziko katika mfumo wa ndege au uwanja. Ipasavyo, wimbi katika kesi hii linaitwa gorofa au duara ... Katika wimbi la ndege, nyuso za mawimbi ni seti ya ndege zinazofanana, katika wimbi la duara - seti ya nyanja zenye mwelekeo.

Wacha ndege ya harmonic ieneze kwa kasi kando ya mhimili. Kwa kielelezo, wimbi kama hilo linaonyeshwa kama kazi (zeta) kwa wakati uliowekwa na inawakilisha utegemezi wa uhamishaji wa alama na maadili tofauti kwenye msimamo wa usawa. Je! Ni umbali kutoka chanzo cha mitetemo, ambayo, kwa mfano, chembe iko. Takwimu inatoa picha ya papo hapo ya usambazaji wa usumbufu kando ya mwelekeo wa uenezaji wa wimbi. Umbali ambao wimbi hueneza kwa wakati sawa na kipindi cha kutokwa kwa chembe za kati huitwa urefu wa wimbi .

,

kasi ya uenezaji wa wimbi iko wapi.

Kasi ya kikundi

Wimbi kali la monochromatic ni mlolongo usio na kipimo wa "humps" na "depressions" kwa wakati na nafasi.

Kasi ya awamu ya wimbi hili au (2)

Kwa msaada wa wimbi kama hilo, haiwezekani kupitisha ishara, kwa sababu wakati wowote wa wimbi, "nundu" zote ni sawa. Ishara inapaswa kuwa tofauti. Kuwa ishara (alama) kwenye wimbi. Lakini basi wimbi halitakuwa la usawa tena, na halitaelezewa na equation (1). Ishara (msukumo) inaweza kuwakilishwa kulingana na nadharia ya Fourier kwa njia ya msimamo wa mawimbi ya harmonic na masafa yaliyofungwa katika kipindi fulani Dw ... Kuweka mawimbi ambayo hutofautiana kidogo kutoka kwa kila mmoja kwa masafa,

Maneno ya kikundi cha mawimbi yanaweza kuandikwa kama ifuatavyo.

(3)

Aikoni w inasisitiza kuwa idadi hizi hutegemea masafa.

Pakiti hii ya mawimbi inaweza kuwa jumla ya mawimbi na masafa tofauti kidogo. Ambapo awamu za mawimbi zinapatana, ukuzaji wa amplitude huzingatiwa, na ambapo awamu ziko kinyume, unyevu wa amplitude huzingatiwa (matokeo ya kuingiliwa). Picha hii imeonyeshwa kwenye takwimu. Ili kusimamishwa kwa mawimbi kuzingatiwa kama kundi la mawimbi, sharti ifuatayo inapaswa kutimizwa Dw<< w 0 .

Katika kituo kisichojulikana, mawimbi yote ya ndege yanayounda pakiti ya mawimbi hueneza kwa kasi sawa ya awamu v ... Utawanyiko ni utegemezi wa kasi ya awamu ya wimbi la sine katikati kati ya masafa. Tutazingatia hali ya utawanyiko baadaye katika sehemu "Optics Wave". Kutokuwepo kwa utawanyiko, kasi ya harakati ya pakiti ya wimbi inafanana na kasi ya awamu v ... Katika njia ya kutawanya, kila wimbi hutawanyika kwa kasi yake mwenyewe. Kwa hivyo, pakiti ya wimbi huenea kwa muda, na upana wake huongezeka.

Ikiwa utawanyiko ni mdogo, basi kuenea kwa pakiti ya wimbi haifanyiki haraka sana. Kwa hivyo, mwendo wa pakiti nzima inaweza kuhusishwa na kasi fulani U .

Kasi ambayo kituo cha pakiti ya mawimbi (uhakika na kiwango cha juu cha ukubwa wa kiwango cha juu) huitwa kasi ya kikundi.

Katika njia ya kutawanya v. U ... Pamoja na harakati ya pakiti yenyewe, kuna harakati ya "humps" ndani ya pakiti yenyewe. "Humpbacks" huenda kwenye nafasi na kasi v , na pakiti kwa ujumla na kasi U .

Wacha tuchunguze kwa undani zaidi mwendo wa pakiti ya mawimbi kwa kutumia mfano wa msimamo wa mawimbi mawili yenye kiwango sawa na masafa tofauti. w (wavelengths tofauti l ).

Wacha tuandike hesabu za mawimbi mawili. Kwa unyenyekevu, tunachukua awamu za mwanzo j 0 = 0.

Hapa

Hebu iwe Dw<< w , mtawaliwa Dk<< k .

Tunaongeza kusisimua na kufanya mabadiliko kwa kutumia fomula ya trigonometri kwa jumla ya cosines:

Katika cosine ya kwanza, tunapuuza Dwt na Dkx , ambayo ni kidogo sana kuliko maadili mengine. Wacha tuzingatie hilo cos (–a) = cosa ... Hatimaye tutaiandika.

(4)

Sababu katika mabano ya mraba hubadilika na wakati na kuratibu ni polepole zaidi kuliko sababu ya pili. Kwa hivyo, usemi (4) unaweza kuzingatiwa kama equation ya wimbi la ndege na amplitude iliyoelezewa na sababu ya kwanza. Kwa michoro, wimbi lililoelezewa na usemi (4) linaonyeshwa kwenye takwimu iliyoonyeshwa hapo juu.

Amplitude inayosababishwa ni matokeo ya kuongezwa kwa mawimbi, kwa hivyo, maxima ya amplitude na minima itazingatiwa.

Upeo wa juu utaamuliwa na hali ifuatayo.

(5)

m = 0, 1, 2…

x max Je! Uratibu wa kiwango cha juu kabisa.

Kosini huchukua thamani yake ya juu kwa thamani kamili kupitia p .

Kila moja ya hizi maxima zinaweza kuzingatiwa kama kituo cha kundi linalofanana la mawimbi.

Kuruhusu (5) kuhusu x max tunapata.

Tangu kasi ya awamu, basi inayoitwa kasi ya kikundi. Upeo wa juu wa pakiti ya wimbi huenda kwa kasi hii. Katika kikomo, usemi wa kasi ya kikundi utakuwa kama ifuatavyo.

(6)

Usemi huu ni halali kwa katikati ya kikundi cha idadi ya mawimbi holela.

Ikumbukwe kwamba wakati masharti yote ya upanuzi yanazingatiwa kwa usahihi (kwa idadi ya mawimbi holela), usemi wa amplitude unapatikana kwa njia ambayo inafuata kwamba pakiti ya wimbi huenea kwa muda.
Maneno ya kasi ya kikundi yanaweza kutolewa kwa sura tofauti.

Kwa hivyo, usemi wa kasi ya kikundi unaweza kuandikwa kama ifuatavyo.

(7)

Ni usemi wazi, kwani zote mbili v , na k urefu wa wimbi hutegemea l .

Basi (8)

Mbadala katika (7) na upate.

(9)

Hii ndio inayoitwa fomula ya Rayleigh. JW Rayleigh (1842 - 1919) mwanafizikia wa Kiingereza, 1904 mshindi wa tuzo ya Nobel, kwa ugunduzi wa argon.

Inafuata kutoka kwa fomula hii kwamba, kulingana na ishara ya derivative, kasi ya kikundi inaweza kuwa kubwa au chini ya kasi ya awamu.

Kwa kukosekana kwa utofauti

Upeo wa kiwango cha juu hufanyika katikati ya kikundi cha wimbi. Kwa hivyo, kiwango cha uhamishaji wa nishati ni sawa na kiwango cha kikundi.

Dhana ya kasi ya kikundi inatumika tu chini ya hali ya kuwa ngozi ya wimbi katikati sio ndogo. Kwa upungufu mkubwa wa mawimbi, dhana ya kasi ya kikundi hupoteza maana yake. Kesi hii inazingatiwa katika eneo la utawanyiko usio wa kawaida. Tutazingatia hii katika sehemu ya "Optics Wave".

Mitetemo ya kamba

Katika kamba iliyotanuliwa iliyowekwa kwenye ncha zote mbili, wakati mitetemo inayobadilika ni ya kusisimua, mawimbi yaliyosimama huwekwa, na nodi ziko mahali ambapo kamba imewekwa. Kwa hivyo, ni mitetemo kama hiyo tu inayofurahishwa kwenye kamba na nguvu inayoonekana, nusu ya urefu wa urefu ambayo inalingana na urefu wa kamba idadi kamili ya nyakati.

Hii inamaanisha hali ifuatayo.

Au

(n = 1, 2, 3, …),

l- urefu wa kamba. Upeo wa urefu unafanana na masafa yafuatayo.

(n = 1, 2, 3, …).

Kasi ya awamu ya wimbi imedhamiriwa na mvutano wa kamba na misa kwa urefu wa kitengo, i.e. wiani wa mstari.

F - nguvu ya mvutano wa kamba, ρ" Ni wiani wa laini ya nyenzo za kamba. Masafa ν n zinaitwa masafa ya asili kamba. Masafa ya asili ni anuwai ya mzunguko wa lami.

Mzunguko huu unaitwa mzunguko wa kimsingi .

Mitetemo ya Harmonic na masafa kama hayo huitwa mitetemo ya asili au ya kawaida. Wanaitwa pia upatanisho ... Kwa ujumla, kutetemeka kwa kamba ni upendeleo wa anuwai kadhaa.

Mitetemo ya kamba ni ya kushangaza kwa maana kwamba, kulingana na dhana za kitabia, maadili madhubuti ya moja ya idadi (masafa) yanayoonyesha mitetemo hupatikana kwao. Kwa fizikia ya zamani, busara kama hiyo ni ubaguzi. Kwa michakato ya kiasi, busara ndio sheria badala ya ubaguzi.

Nishati ya wimbi la elastic

Hebu wakati fulani wa kati katika mwelekeo x wimbi la ndege linaenea.

(1)

Wacha tuchague ujazo wa kimsingi katika mazingira ΔV ili ndani ya ujazo huu kasi ya kuhama kwa chembe za kati na mabadiliko ya kati ni ya kila wakati.

Kiasi ΔV ina nishati ya kinetic.

(2)

(Δ ΔV Umati wa ujazo huu).

Kiasi hiki pia kina nguvu.

Wacha tukumbuke kwa ufahamu.

Uhamaji wa jamaa, α - mgawo wa usawa.

Moduli ya vijana E = 1 / α ... Voltage ya kawaida T = F / S ... Kutoka hapa.

Kwa upande wetu.

Kwa upande wetu, tuna.

(3)

Wacha pia tukumbuke.

Basi. Mbadala katika (3).

(4)

Kwa jumla ya nishati, tunapata.

Gawanya kwa ujazo wa kimsingi ΔV na kupata wiani mwingi wa nishati ya wimbi.

(5)

Tunapata kutoka (1) na.

Kubadilisha (6) ndani ya (5) na uzingatia hiyo ... Tutapokea.

Kutoka (7) inafuata kwamba wiani wa nguvu ya volumetric kila wakati wa wakati katika sehemu tofauti katika nafasi ni tofauti. Wakati mmoja katika nafasi, W 0 hubadilika kulingana na sheria ya mraba wa sine. Na thamani ya wastani ya wingi huu kutoka kwa kazi ya mara kwa mara ... Kwa hivyo, thamani ya wastani ya wiani wa nishati ya volumetric imedhamiriwa na usemi.

(8)

Ufafanuzi (8) ni sawa na usemi wa nguvu ya jumla ya mwili unaosumbua ... Kwa hivyo, njia ambayo wimbi hueneza ina akiba ya nishati. Nishati hii huhamishwa kutoka chanzo cha mitetemo kwenda kwa sehemu tofauti kwenye mazingira.

Kiasi cha nishati inayobebwa na wimbi kupitia uso fulani kwa kila kitengo cha wakati inaitwa mtiririko wa nishati.

Ikiwa kupitia uso uliopewa kwa muda dt nishati huhamishwa dW , basi mtiririko wa nishati F itakuwa sawa.

(9)

- kipimo katika watts.

Ili kuonyesha mtiririko wa nishati katika sehemu tofauti kwenye nafasi, idadi ya vector inaletwa, ambayo inaitwa msongamano wa nishati ... Kwa idadi ni sawa na mtiririko wa nishati kupitia eneo la kitengo lililoko katika sehemu fulani katika nafasi inayoelekezwa kwa mwelekeo wa uhamishaji wa nishati. Mwelekeo wa vector ya wiani wa nishati inalingana na mwelekeo wa uhamishaji wa nishati.

(10)

Tabia hii ya nishati iliyobeba na wimbi ilianzishwa na mwanafizikia wa Urusi N.A. Umov (1846 - 1915) mnamo 1874.

Fikiria mtiririko wa nishati ya wimbi.

Mtiririko wa nishati ya wimbi

Nishati ya wimbi

W 0 Ni wiani wa nishati ya volumetric.

Kisha tunapata.

(11)

Kwa kuwa wimbi huenea katika mwelekeo fulani, inaweza kuandikwa.

(12)

ni vector ya wiani wa nishati au mtiririko wa nishati kupitia eneo la kitengo perpendicular kwa mwelekeo wa uenezi wa wimbi kwa kila kitengo cha wakati. Vector hii inaitwa vector Umov.

~ dhambi 2 .t.

Kisha thamani ya wastani ya vector ya Umov itakuwa sawa na.

(13)

Nguvu ya wimbi – thamani ya wastani wa muda wa wiani wa nishati inayobebwa na wimbi .

Ni wazi.

(14)

Kwa mtiririko huo.

(15)

Sauti

Sauti - kuna kutetemeka kwa kati, inayogunduliwa na sikio la mwanadamu.

Mafundisho ya sauti huitwa sauti za sauti .

Mtazamo wa kisaikolojia wa sauti: kubwa, ya utulivu, ya juu, ya chini, ya kupendeza, mbaya - ni onyesho la tabia zake za mwili. Kutetemeka kwa usawa wa masafa fulani kunaonekana kama sauti ya muziki.

Mzunguko wa sauti unafanana na lami.

Sikio linaona masafa kutoka 16 Hz hadi 20,000 Hz. Katika masafa chini ya 16 Hz - infrasound, na kwa masafa zaidi ya 20 kHz - ultrasound.

Mitetemo kadhaa ya sauti ya wakati mmoja ni konsonanti. Ya kupendeza ni konsonanti, mbaya ni dissonance. Idadi kubwa ya mitetemo ya wakati huo huo na masafa tofauti ni kelele.

Kama tunavyojua tayari, nguvu ya sauti inaeleweka kama thamani ya wastani wa muda wa wiani wa nishati inayobebwa na wimbi la sauti. Ili kushawishi hisia za sauti, wimbi lazima liwe na kiwango fulani cha chini, kinachoitwa kizingiti cha kusikia (pindua 1 kwenye kielelezo). Kizingiti cha kusikia ni tofauti kwa watu tofauti na inategemea sana mzunguko wa sauti. Sikio la mwanadamu ni nyeti zaidi kwa masafa kutoka 1 kHz hadi 4 kHz. Katika eneo hili, kizingiti cha kusikia ni wastani wa 10 -12 W / m 2. Katika masafa mengine, kizingiti cha kusikia ni cha juu.

Kwa nguvu ya mpangilio wa 1 ÷ 10 W / m 2, wimbi huacha kuonekana kama sauti, na kusababisha hisia tu za maumivu na shinikizo kwenye sikio. Thamani ya ukubwa ambayo hii hufanyika inaitwa kizingiti cha maumivu (pindua 2 kwenye takwimu). Kizingiti cha maumivu, pamoja na kizingiti cha kusikia, inategemea mzunguko.

Kwa hivyo, kuna maagizo karibu 13 ya ukubwa. Kwa hivyo, sikio la mwanadamu halijali mabadiliko madogo katika kiwango cha sauti. Ili kuhisi mabadiliko kwa sauti kubwa, nguvu ya wimbi la sauti inapaswa kubadilika kwa angalau 10 ÷ 20%. Kwa hivyo, kama tabia ya ukali, sio nguvu ya sauti yenyewe iliyochaguliwa, lakini thamani inayofuata, ambayo huitwa kiwango cha sauti (au kiwango cha sauti) na hupimwa kwa bels. Kwa heshima ya mhandisi wa umeme wa Amerika A.G. Bell (1847 - 1922), mmoja wa wavumbuzi wa simu.

I 0 = 10 -12 W / m 2 - kiwango cha sifuri (kizingiti cha kusikia).

Wale. 1 B = 10 Mimi 0 .

Wanatumia pia kitengo kidogo mara 10 - decibel (dB).

Kwa msaada wa fomula hii, kupungua kwa nguvu (kupunguza) wimbi kwenye njia fulani kunaweza kuonyeshwa kwa decibel. Kwa mfano, kupunguza 20 dB kunamaanisha kuwa nguvu ya wimbi imepunguzwa kwa sababu ya 100.

Upeo wote wa nguvu ambayo wimbi huamsha hisia za sauti kwenye sikio la mwanadamu (kutoka 10 -12 hadi 10 W / m 2) inalingana na maadili ya sauti kutoka 0 hadi 130 dB.

Nishati ambayo mawimbi ya sauti hubeba nayo ni ndogo sana. Kwa mfano, kupasha glasi ya maji kutoka joto la kawaida hadi kuchemsha na wimbi la sauti na kiwango cha juu cha 70 dB (katika kesi hii, takriban 2 · 10 -7 W itachukuliwa na maji kwa sekunde), itachukua miaka elfu kumi.

Mawimbi ya Ultrasonic yanaweza kuzalishwa katika mihimili ya mwelekeo, sawa na mihimili ya nuru. Mihimili ya mwelekeo wa ultrasonic hutumiwa sana katika sonar. Wazo hilo lilitangazwa na mwanafizikia wa Ufaransa P. Langevin (1872 - 1946) wakati wa Vita vya Kwanza vya Ulimwengu (mnamo 1916). Kwa njia, njia ya eneo la ultrasonic inaruhusu popo kujielekeza vizuri wakati wa kuruka gizani.

Mlinganisho wa wimbi

Katika uwanja wa michakato ya mawimbi, kuna equations inayoitwa wimbi , ambazo zinaelezea mawimbi yote yanayowezekana, bila kujali fomu yao maalum. Kwa maana yake, equation ya wimbi ni sawa na equation ya kimsingi ya mienendo, ambayo inaelezea mwendo wote unaowezekana wa hatua ya nyenzo. Mlingano wa wimbi fulani ni suluhisho la usawa wa wimbi. Wacha tuipate. Ili kufanya hivyo, tunatofautisha mara mbili kwa heshima na t na juu ya yote inaratibu usawa wa wimbi la ndege .

(1)

Kutoka hapa tunapata.

(*)

Wacha tuongeze hesabu (2).

Badilisha x katika (3) kutoka kwa equation (*). Tutapokea.

Wacha tuzingatie hilo na tunapata.

, au . (4)

Huu ndio usawa wa wimbi. Katika usawa huu kuna kasi ya awamu, - mwendeshaji wa nabla au mwendeshaji wa Laplace.

Kazi yoyote inayomridhisha Eq. (4) inaelezea wimbi fulani, na mzizi wa mraba wa urekebishaji wa mgawo katika kipato cha pili cha uhamishaji kwa heshima na wakati unapeana kasi ya wimbi la wimbi.

Ni rahisi kudhibitisha kuwa usawa wa mawimbi umeridhika na hesabu za ndege na mawimbi ya duara, na pia usawa wowote wa fomu

Kwa wimbi la ndege linaloenea katika mwelekeo, mlingano wa wimbi una fomu:

.

Huu ni mlinganisho wa mawimbi ya mwelekeo mmoja wa mpangilio wa pili katika viboreshaji vya sehemu, ambayo ni halali kwa media inayofanana ya isotropiki na upunguzaji mdogo.

Mawimbi ya umeme

Kuzingatia hesabu za Maxwell, tuliandika hitimisho muhimu kwamba uwanja wa umeme unaobadilishana hutengeneza uwanja wa sumaku, ambao pia hubadilika kuwa ubadilishaji. Kwa upande mwingine, uwanja wa sumaku unaobadilishana hutengeneza uwanja wa umeme unaobadilishana, nk. Sehemu ya umeme ina uwezo wa kuishi kwa kujitegemea - bila malipo ya umeme na mikondo. Mabadiliko katika hali ya uwanja huu yana tabia ya wimbi. Mashamba ya aina hii huitwa mawimbi ya umeme ... Uwepo wa mawimbi ya umeme hufuata kutoka kwa hesabu za Maxwell.

Fikiria njia ya kupendeza ya upande wowote () isiyo ya kufanya () kati, kwa mfano, kwa unyenyekevu, utupu. Kwa mazingira haya, unaweza kuandika:

, .

Ikiwa njia nyingine yoyote ya usawa isiyo ya kufanya inayofanana inazingatiwa, basi ni muhimu kuongeza na kwa hesabu zilizoandikwa hapo juu.

Wacha tuandike hesabu tofauti za Maxwell kwa fomu ya jumla.

, , , .

Kwa kati inayozingatiwa, hesabu hizi zina fomu:

, , ,

Tunaandika hesabu hizi kama ifuatavyo:

, , , .

Michakato yoyote ya mawimbi lazima ielezwe na equation ya wimbi ambayo inaunganisha derivatives ya pili kwa heshima na wakati na kuratibu. Kutoka kwa hesabu zilizoandikwa hapo juu, na mabadiliko rahisi, jozi zifuatazo za equations zinaweza kupatikana:

,

Mahusiano haya ni sawa sawa na mawimbi ya uwanja na.

Kumbuka kwamba katika usawa wa wimbi ( jambo mbele ya derivative ya pili kulia ni kurudia kwa mraba wa kasi ya awamu ya wimbi. Kwa hivyo,. Ilibadilika kuwa katika utupu kasi hii kwa wimbi la umeme ni sawa na kasi ya mwangaza.

Kisha hesabu za mawimbi kwa uwanja na zinaweza kuandikwa kama

na .

Hesabu hizi zinaonyesha kuwa uwanja wa sumakuumeme unaweza kuwapo kwa njia ya mawimbi ya umeme, kasi ya awamu ambayo katika utupu ni sawa na kasi ya mwangaza.

Uchambuzi wa kihesabu wa hesabu za Maxwell inatuwezesha kuhitimisha juu ya muundo wa wimbi la umeme linaloeneza kwa njia isiyo ya kawaida isiyo ya kusisimua bila kukosekana kwa mikondo na malipo ya bure. Hasa, tunaweza kupata hitimisho juu ya muundo wa vector ya wimbi. Wimbi la umeme ni wimbi lenye kupita kwa maana kwamba vectors na sawa na vector ya kasi ya wimbi , i.e. kwa mwelekeo wa usambazaji wake. Wataalam, na, kwa utaratibu ambao wameandikwa, huunda tatu-orthogonal triplet ya mikono ya kulia ... Kwa asili, kuna mawimbi ya umeme ya mkono wa kulia tu, na hakuna mawimbi ya mkono wa kushoto. Hii ni moja ya udhihirisho wa sheria za uundaji wa pande zote za uwanja unaobadilika wa sumaku na umeme.

Miili thabiti, ya kioevu, yenye gesi ya saizi kubwa inaweza kuzingatiwa kama kati inayojumuisha chembe za kibinafsi zinazoingiliana na nguvu za unganisho. Kusisimua kwa mitetemo ya chembe za kati katika sehemu moja husababisha mitetemo ya kulazimishwa ya chembe za jirani, ambazo, kwa upande wake, zinasisimua mitetemo inayofuata, n.k.

Mchakato wa uenezaji wa mitetemo katika nafasi huitwa wimbi.

Chukua kamba ndefu ya mpira na fanya mwisho mmoja wa kutetemeka kwa kamba kwenye ndege wima. Nguvu za elastic zinazofanya kazi kati ya sehemu za kibinafsi za kamba zitasababisha mitetemo kuenea kando ya kamba, na tutaona wimbi likisafiri kando ya kamba.

Mfano mwingine wa mawimbi ya mitambo ni mawimbi juu ya uso wa maji.

Wakati mawimbi yanaenea kwenye kamba au juu ya uso wa maji, mitetemo hutokea kwa njia moja kwa mwelekeo wa uenezaji wa wimbi. Mawimbi ambayo oscillations hufanyika kwa njia ya mwelekeo wa uenezi huitwa mawimbi ya shear.

Mawimbi ya muda mrefu.

Sio mawimbi yote yanayoweza kuonekana. Baada ya kupiga tawi la uma wa tuning na nyundo, tunasikia sauti, ingawa hatuoni mawimbi yoyote hewani. Hisia za sauti katika viungo vyetu vya kusikia hufanyika wakati shinikizo la hewa hubadilika mara kwa mara. Oscillations ya tawi la uma wa tuning inaambatana na ukandamizaji wa mara kwa mara na nadra ya hewa karibu nayo. Taratibu hizi za kukandamiza na nadra huenea

hewani kwa pande zote (Mtini. 220). Ni mawimbi ya sauti.

Wakati wimbi la sauti linapoenea, chembe za kati hutetemeka pamoja na mwelekeo wa uenezaji wa mitetemo. Mawimbi ambayo oscillations hufanyika kando ya mwelekeo wa uenezaji wa wimbi huitwa mawimbi ya urefu.

Mapenzi ya longitudinal yanaweza kutokea katika gesi, vimiminika na yabisi; mawimbi yanayobadilika hueneza kwa yabisi, ambayo nguvu za elastic huibuka wakati wa upungufu wa shear au chini ya athari ya mvutano wa uso na nguvu za mvuto.

Wote katika mawimbi yanayobadilika na ya muda mrefu, mchakato wa uenezaji: kusisimua, hauambatani na uhamishaji wa vitu katika mwelekeo wa uenezaji wa wimbi. Katika kila hatua katika nafasi, chembe hutetemeka tu kulingana na nafasi ya usawa. Lakini uenezaji wa mitetemo unaambatana na uhamishaji wa nishati ya kutetemeka kutoka hatua moja ya kati hadi nyingine.

Urefu wa wimbi.

Kasi ya uenezaji wa wimbi. Kasi ya kueneza kwa nafasi kwenye nafasi huitwa kasi ya wimbi. Umbali kati ya nukta zilizo karibu zaidi kwa kila mmoja, zinazozunguka kwa awamu zile zile (Mtini. 221), huitwa urefu wa urefu. Uhusiano kati ya urefu wa urefu wa K, kasi ya wimbi na kipindi cha oscillations D hutolewa na usemi

Kwa kuwa kasi ya wimbi inahusiana na mzunguko wa oscillations na equation

Utegemezi wa kasi ya uenezaji wa wimbi kwenye mali ya kati.

Wakati mawimbi yanapoibuka, masafa yao huamuliwa na mzunguko wa kukosekana kwa chanzo cha wimbi, na kasi inategemea mali ya kati. Kwa hivyo, mawimbi ya masafa sawa yana urefu tofauti katika media tofauti.