რა არის კომპრესიისა და იშვიათობის არეები ტალღებში?

ტალღებს შეიძლება ჰქონდეს ორი ძირითადი ფორმა: განივი, ან ზემოთ და ქვემოთ მოძრაობა, და გრძივი, ან მასალის შეკუმშვა. განივი ტალღები ჰგავს ოკეანის ტალღებს ან ფორტეპიანოს მავთულის ვიბრაციებს: თქვენ მარტივად ხედავთ მათ მოძრაობას. შეკუმშვის ტალღები, შედარებისთვის, კომპრესირებული და იშვიათი მოლეკულების უხილავი მონაცვლე ფენებია. ხმოვანი და დარტყმითი ტალღები ამ გზით მიდიან.

კომპრესიის ტალღებს მხოლოდ გარკვეული სახის მატერიალური საშუალებით შეუძლიათ გადაადგილება, მაგალითად, ჰაერი, წყალი ან ფოლადი. ვაკუუმს არ შეუძლია შეასრულოს კომპრესიული ტალღები, რადგან მას არა აქვს ენერგიის გამტარებელი ნივთიერება. მათი დამოკიდებულება საშუალოზე ნიშნავს, რომ ეს არის მექანიკური ტალღები და საშუალო განსაზღვრავს მათ მოძრაობის სიჩქარეს. ხმის სიჩქარე ჰაერში, მაგალითად, წამში 346 მეტრია. მკვრივი მასალა, როგორიცაა ფოლადი, ხმას ატარებს 6,100 მეტრ წამში.

თუ თქვენ ხედავთ კომპრესიულ ტალღას, რომელიც ჰაერში მოძრაობს, ნახავთ მოლეკულების არეს, რომლებიც შეკუმშულია იმ მიმართულებით, საიდანაც ტალღა მიემგზავრებოდა. მოლეკულები უფრო და უფრო იშვიათი ხდება მაქსიმალური კომპრესიული წერტილის შემდეგ, სანამ არ დაინახავთ ყველაზე დაბალი წნევის არეს, რომელსაც აქვს ყველაზე ნაკლები ჰაერის მოლეკულები. ამ წერტილის შემდეგ ჰაერი თანდათან მკვრივი ხდება, სანამ კვლავ არ მიაღწევთ მაქსიმალურ შეკუმშვას. მაქსიმალური შეკუმშვის ან იშვიათი ფრაქციების წერტილებს შორის მანძილი ერთი ტალღის სიგრძეა. ტალღის სიხშირის მატებასთან ერთად, მისი ტალღის სიგრძე უფრო მოკლე ხდება.

ორი ან მეტი ტალღა, იმავე წერტილის გადაკვეთა საშუალოში, ერევა ერთმანეთს. ამის დანახვა შეგიძლიათ, თუკი ორი ქვა ჩააგდეთ ჯერ კიდევ აუზში; ტალღები გაშლილი და ერთმანეთს გადაფარავს. იგივე ხდება კომპრესიული ტალღების დროს. თუ კომპრესიული წერტილი შეხვდება იშვიათ წერტილს, ორივე გააუქმებს ერთმანეთს. თუ შეკუმშვის ორი წერტილი ხვდება, ისინი ერთმანეთს აძლიერებენ და ქმნიან წერტილს, რომელსაც აქვს ორჯერ წნევა.

გამანადგურებელი ხმის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს ჰაერში, წარმოქმნის ბგერულ ბუმს. თვითმფრინავის წინსვლისას ჰაერის მოლეკულები გროვდება მის წინ, ისევე როგორც თოვლი გუთნის წინაშე. შეკუმშული და იშვიათი ჰაერის შრეები პირდაპირ არ მოძრაობენ წყაროდან, როგორც ხმას იღებთ. დარტყმითი ტალღა ქმნის კონუსის ფორმის შაბლონს, რომლის წვერიც თვითმფრინავს უსწრებს, ხოლო კომპრესიული ტალღები მის უკან უფრო დიდ წრეებში მოძრაობს.