Kādas ir saspiešanas un retināšanas frekvences viļņos?

Viļņiem var būt divas pamatformas: šķērsvirziena vai kustība uz augšu un uz leju un gareniska vai materiāla saspiešana. Šķērsvirziena viļņi ir kā okeāna viļņi vai vibrācijas klavieru vadā: jūs viegli varat redzēt to kustību. Kompresijas viļņi, salīdzinot, ir neredzami pārmaiņus saspiestu un retinātu molekulu slāņi. Skaņu un trieciena viļņi ceļo šādā veidā.

Mehāniskie viļņi

Kompresijas viļņi var pārvietoties tikai caur kāda veida materiālu, piemēram, gaisu, ūdeni vai tēraudu. Vakuums nevar pārvadāt kompresijas viļņus, jo tam nav vielas, kas vadītu enerģiju. Viņu atkarība no barotnes nozīmē, ka tie ir mehāniski viļņi, un barotne nosaka to kustības ātrumu. Piemēram, skaņas ātrums gaisā ir 346 metri sekundē. Blīvs materiāls, piemēram, tērauds, skaņu vada ar ātrumu 6100 metri sekundē.

Kompresijas viļņi

Ja jūs varētu redzēt kompresijas vilni, kas pārvietojas pa gaisu, jūs redzētu molekulu laukumu, kas saspiests virzienā, no kura vilnis virzījās. Pēc maksimālā saspiešanas punkta molekulas kļūst arvien retākas, līdz redzat zemākā spiediena apgabalu, kurā ir vismazāk gaisa molekulu. Pēc šī brīža gaiss kļūst arvien blīvāks, līdz atkal sasniedzat maksimālo saspiešanu. Attālums starp maksimālajiem saspiešanas vai retināšanas punktiem ir viens viļņa garums. Pieaugot viļņa frekvencei, tā viļņa garums kļūst mazāks.

Iejaukšanās

Divi vai vairāk viļņi, šķērsojot to pašu punktu barotnē, traucē viens otram. To var redzēt, ja nomest divus akmeņus nekustīgā dīķī; viļņi izkliedējas un pārklājas viens ar otru. Tas pats notiek ar kompresijas viļņiem. Ja saspiešanas punkts atbilst retinātam punktam, abi viens otru atceļ. Ja saskaras divi saspiešanas punkti, tie pastiprina viens otru, izveidojot punktu, kuram ir divreiz lielāks spiediens.

Šoka viļņi

Sprausla, kas pārvietojas pa gaisu ātrāk nekā skaņas ātrums, rada skaņas uzplaukumu. Kad strūkla virzās uz priekšu, tās priekšā krājas gaisa molekulas, tāpat kā sniegs arkla priekšā. Saspiestie un retinātie gaisa slāņi nepārvietojas tieši no avota, kā jūs saņemat ar skaņu. Šoka vilnis veido konusa formas modeli, kura gals atrodas tieši priekšā plaknei, un kompresijas viļņi virzās aiz tā arvien lielākos apļos.

  • Dalīties
instagram viewer