Artikels oer definysjeformule en de soarten meganyske weagen
DEFINISJE FAN MEGANYSKE WELVEN
As jo ien ein fan it tou fêsthâlde en it op en del trilje, ferskynt der in weach dy't him lâns it tou ferspriedt. Of as jo in stien yn it wetter falle litte, sille der weagen op it wetteroerflak ferskine. It tou en wetter oscillere allinich op en del, bewege net horizontaal. Weagen op in tou en weagen yn wetter binne foarbylden fan meganyske weagen.
Mechanyske weagen binne weagen dy't troch in medium reizgje. Foarbylden fan meganyske weagen binne weagen oan touwen of triedden, weagen yn wetter, lûdsweagen dy't har fuortplantsje yn it loftmedium, en ierdbevingsweagen dy't har fuortplantsje yn it boaiemmedium. Weagen kinne lange ôfstannen ôflizze, wylst it medium wêrmei't de weagen trilje om it lykwichtspunt hinne leit.
SOARTEN MEGANYSKE WELVEN
Op basis fan harren foarm besteane meganyske weagen út twa soarten, nammentlik transversale weagen en longitudinale weagen.
Transversale weagen binne weagen dy't foarkomme as de rjochting fan 'e weachbeweging loodrecht stiet op 'e rjochting fan 'e dieltsjebeweging. Bygelyks weagen op in tou, weagen op wetter.
As de weagen yn 'e snaar yn horizontale rjochting bewege, bewege de dieltsjes yn 'e snaar yn fertikale rjochting. Likegoed, as wetterweagen yn in horizontale rjochting bewege, bewege wetterdieltsjes yn in fertikale rjochting.
Longitudinale weagen binne weagen dy't foarkomme as de rjochting fan 'e weachbeweging parallel is oan 'e rjochting fan 'e dieltsjebeweging. Bygelyks weagen yn fearren en lûdsweagen yn loft.
As de weach op 'e fear yn in horizontale rjochting beweecht, dan beweecht de tichtheid en spanning dy't yn 'e fear foarme wurdt ek hinne en wer yn 'e horizontale rjochting.
Likegoed, as de lûdsweach yn 'e fertikale rjochting beweecht, krimpt de loft en strekt him út yn 'e fertikale rjochting.
Ierdbevingsweagen besteane út transversale weagen (skuorweagen neamd) en longitudinale weagen (drukweagen neamd).
MEGANYSKE GOLFFORMULE
Formule foar transversale weach
Ferskate hoemannichten wurde brûkt om weagen te beskriuwen, nammentlik Amplitude (A), Frekwinsje (f), Perioade (T), en Weersnelheid (v).
De amplitude is de maksimale ôfwiking. De perioade is it tiidsynterval fan twa opienfolgjende weachtoppen/-dalen dy't troch itselde punt yn 'e romte geane. Frekwinsje is it oantal pieken/dalen dy't per tiidseenheid oer itselde punt geane.
Mechanyske weagen bewege mei in bepaalde snelheid. De formule foar weachsnelheid is:
v = λ f = λ/T
v = weachsnelheid, λ = golflingte, f = frekwinsje, T = perioade.
De ynternasjonale ienheid foar golflingte is meter, de ienheid foar frekwinsje is Hertz, en de ienheid foar perioade is Sekonden. De ienheid foar golfsnelheid is meter/sekonde.
Foarbyldprobleem:
In transversale weach op in snaar hat in frekwinsje fan 2 Hz (2 weachtoppen geane 1 sekonde troch itselde punt yn 'e romte) en hat in weachlingte fan 3 meter (de ôfstân tusken de twa tichtste toppen is 2 meter). Wat is de weachsnelheid?
Bekend:
Frekwinsje (f) = 2 Hz
Golflingte (λ) = 3 meter
Socht: Snelheid (v)
Oplossing:
v = λ f = 3 (2) = 6 m/s
De snelheid fan in transversale weach yn in medium hinget ôf fan 'e aard fan it medium dêr't it trochhinne giet. Bygelyks, de weachsnelheid op in snaar (tou, tried, tried) hinget ôf fan 'e spanning yn 'e snaar (FT) en de massatichtens fan 'e snaar (de massa fan 'e snaar per lingte-ienheid).
Foarbyldprobleem:
In weach hat in lingte fan 1 meter en ferspriedt him op in tried dy't 100 meter lang is en in massa hat fan 2 kg. De spanning yn it tou is 200 N. Wat is de snelheid fan 'e weagen yn it tou?
Bekend:
Golflingte (λ) = 1 meter
De lingte fan it tou (L) = 100 meter
De massa fan it tou (m) = 2 kg
De spanning yn it tou (T) = 200 N
Winske: Snelheid fan weagen op in snaar (v)
Oplossing:
De formule fan 'e longitudinale weach
De snelheid fan longitudinale weagen yn in medium hinget ôf fan 'e aard fan it medium dêr't it trochhinne giet. De snelheid fan longitudinale weagen dy't har fuortplantsje op fêste stangen wurdt berekkene mei de formule:
v = golfsnelheid, E = Young's elastyske modulus, ρ = tichtens
Foarbyldprobleem:
Berekenje de snelheid fan 'e lûdsweach dy't lâns de stielen rail reizget. De elastisiteitsmodulus fan Young Steel = 2 x 10³ N /m² en de tichtheid fan stiel = 7.8 x 10³ kg / m³
Bekend:
De elastyske modulus fan stiel (E) = 2 x 10^ 11 N/m ^2
Stieldichtheid (ρ) = 7.8 x 10³ kg / m³
Socht: Snelheid fan lûdsweagen
Oplossing:
De snelheid fan longitudinale weagen dy't har yn floeistoffen en gassen fersprate, wurdt berekkene mei de formule: v = weachsnelheid, B = bulkmodulus, ρ = tichtheid
Foarbyldprobleem:
Wat is de snelheid fan longitudinale weagen as se troch wetter reizgje?
Modulus fan bulkwetter (B) = 2 x 10^ 9 N/m ^2
De tichtheid fan wetter (ρ) = 1000 kg/ m³
Oplossing:
Longitudinale golfsnelheid by fersprieding yn wetter:
