Mechaninės bangos

Šioje temoje aptariamos mechaninės bangos, jų susidarymas ir savybės, tokios kaip bangos ilgis, sklidimo greitis, ir rūšys (skersinės ir išilginės). Sužinoma, kad bangos perneša energiją, bet neperneša medžiagos, ir kad mechaninėms bangoms sklisti reikalinga terpė. Taip pat išmokstama apskaičiuoti bangos ilgį ir greitį.

Bangos charakteristikos ir savybės
Bangos frontas yra paviršius, kuris pasiekia dar nesvyruojančias terpės daleles. Bangos spindulys yra linija, statmena bangos frontui ir rodanti bangos sklidimo kryptį. Bangos ilgis (λ) – tai mažiausias atstumas tarp dviejų terpės taškų, svyruojančių vienoda faze, arba atstumas, kurį banga nusklinda per vieną svyravimo periodą (T). Bangos sklidimo greitis (v) vienalytėje terpėje yra pastovus ir susijęs su bangos ilgiu bei periodu arba dažniu (ν).
Bangos ilgis ir greitis
Bangos ilgis (λ) – tai atstumas, kuriuo išplinta svyravimas per vieną periodą (T). Jis taip pat gali būti apibrėžiamas kaip trumpiausias atstumas tarp dviejų artimiausių taškų, svyruojančių sinchroniškai. Bangos sklidimas vienalytėje terpėje yra tolyginis judėjimas. Bangos ilgis apskaičiuojamas pagal formulę: λ = vT, kur v – bangos sklidimo greitis, T – periodas. Bangos greitis: v = λ/T arba v = λν (ν – dažnis). Bangos sklidimo greitis priklauso nuo terpės ir yra didžiausias kietuosiuose kūnuose, o mažiausias – dujose.
Bangų energija
Sklindant bangai, terpės dalelės perduoda energiją viena kitai. Svarbiausia bangų savybė yra ta, kad jos perneša energiją, nepernešdamos medžiagos. Be mechaninių bangų, egzistuoja ir elektromagnetinės bangos, kurioms sklisti terpė nereikalinga.
Bangų rūšys
Pagal dalelių svyravimo kryptį, mechaninės bangos skirstomos į skersines ir išilgines. Skersinėse bangose dalelės svyruoja statmenai bangos sklidimo krypčiai, pvz., banga spyruoklėje, judinant jos galą aukštyn ir žemyn. Išilginėse bangose dalelės svyruoja išilgai bangos sklidimo krypties, pvz., banga spyruoklėje, stumiant jos galą pirmyn ir atgal. Išilginės bangos gali sklisti visose terpėse, o skersinės – tik kietuose kūnuose ir vandens paviršiuje.
Bangų savybės
Bangos turi keletą svarbių savybių. Bangos frontas – tai priekinė banguojančios terpės riba. Bangos spindulys – tai tiesė, statmena bangos frontui, rodanti bangos sklidimo kryptį. Pagal fronto pobūdį bangos skirstomos į plokščiąsias ir rutulines. Sklindanti banga neperneša medžiagos, sklinda tik terpės svyravimas. Vandens paviršiaus dalelės juda ratu vertikalioje plokštumoje, lygiagrečioje bangos sklidimo krypčiai.
Mechaninės bangos
Mechaninės bangos – tai svyravimų sklidimas erdvėje laikui bėgant, vykstantis dėl tamprumo jėgų terpėse (dujose, skysčiuose, kietuosiuose kūnuose). Šis reiškinys plačiai paplitęs gamtoje – nuo bangavimo vandens telkiniuose iki javų laukų bangavimo vėjyje. Visų šių bangų šaltinis yra svyravimas, o medžiaga, kuria sklinda banga, juda lokaliai, nepernešdama pačios medžiagos tolyn.
Mechaninių bangų apibrėžimas ir sklidimas
Mechaninė banga yra svyravimų sklidimas tampriąja terpe (kietuoju kūnu, skysčiu ar dujomis). Bangos šaltinis yra svyruojantis kūnas. Terpės dalelės, veikiamos tamprumo jėgų, perduoda svyravimą viena kitai, tačiau pati medžiaga su banga nepernešama – dalelės tik svyruoja apie savo pusiausvyros padėtis.
Mechaninių bangų rūšys
Pagal terpės dalelių svyravimo kryptį bangos sklidimo krypties atžvilgiu mechaninės bangos skirstomos į skersines ir išilgines. Skersinėse bangose dalelės svyruoja statmenai bangos sklidimo krypčiai. Išilginėse bangose dalelės svyruoja lygiagrečiai bangos sklidimo krypčiai.
Mechaninių bangų samprata
Mechaninė banga apibrėžiama kaip svyravimų sklidimas materialioje terpėje (kietajame kūne, skystyje ar dujose). Bangą sukelia svyruojantis šaltinis. Sklindant bangai, terpės dalelės tik svyruoja apie savo pusiausvyros padėtį, tačiau pati medžiaga nėra pernešama bangos sklidimo kryptimi. Pernešamas tik energijos impulsas. Šis procesas vyksta dėl tamprumo jėgų tarp terpės dalelių.
Pagrindinės bangos charakteristikos
Mechaninės bangos yra apibūdinamos šiomis charakteristikomis: bangos ilgiu (\(\lambda\)), periodu (T), dažniu (\(\nu\)) ir sklidimo greičiu (v). Bangos ilgis yra mažiausias atstumas tarp dviejų taškų, svyruojančių vienoda faze, arba atstumas, kurį banga nusklinda per vieną periodą. Bangos greitis vienalytėje terpėje yra pastovus ir priklauso nuo terpės savybių. Dažnis yra atvirkščias periodui dydis (\(\nu = 1/T\)). Šios charakteristikos yra tarpusavyje susijusios.
Skersinės ir išilginės bangos
Pagal terpės dalelių svyravimo kryptį bangos skirstomos į skersines ir išilgines. Skersinėse bangose terpės dalelės svyruoja statmenai bangos sklidimo krypčiai. Tokios bangos pasireiškia kaip keterų ir įdubų seka. Išilginėse bangose dalelės svyruoja išilgai bangos sklidimo krypties, sudarydamos terpės sutankėjimus ir praretėjimus.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com