Механик долгионы тодорхойлолтын томъёо ба төрлүүдийн тухай нийтлэлүүд
МЕХАНИК ДОЛГИОНЫ ТОДОРХОЙЛОЛТ
Хэрэв та олсны нэг үзүүрийг барьж дээш доош чичиргээд байвал олсны дагуу тархах долгион гарч ирнэ. Эсвэл хэрэв та усанд чулуу унагавал усны гадаргуу дээр долгион гарч ирнэ. Олс болон ус нь зөвхөн дээш доош хэлбэлздэг бөгөөд хэвтээ чиглэлд хөдөлдөггүй. Олс дээрх долгион болон усан дахь долгион нь механик долгионы жишээ юм.
Механик долгион гэдэг нь орчинд тархдаг долгион юм. Механик долгионы жишээнд олс эсвэл утсан дээрх долгион, усан дахь долгион, агаарын орчинд тархдаг дууны долгион, хөрсний орчинд тархдаг газар хөдлөлтийн долгион орно. Долгион нь тэнцвэрийн цэгийн орчимд байх үед хол зайд тархаж чаддаг.
МЕХАНИК ДОЛГИОНЫ ТӨРЛҮҮД
Хэлбэрээсээ хамааран механик долгион нь хөндлөн долгион ба уртааш долгион гэсэн хоёр төрөлд хуваагддаг.
Хөндлөн долгион гэдэг нь долгионы хөдөлгөөний чиглэл нь бөөмийн хөдөлгөөний чиглэлтэй перпендикуляр байх үед үүсдэг долгион юм. Жишээлбэл, олс дээрх долгион, усан дээрх долгион.
Хэрэв утсан дахь долгион хэвтээ чиглэлд хөдөлвөл утсан дахь бөөмс босоо чиглэлд хөдөлнө. Үүнтэй адилаар, хэрэв усны долгион хэвтээ чиглэлд хөдөлвөл усны бөөмс босоо чиглэлд хөдөлнө.
Уртааш долгион гэдэг нь долгионы хөдөлгөөний чиглэл нь бөөмсийн хөдөлгөөний чиглэлтэй параллель байх үед үүсдэг долгион юм. Жишээлбэл, пүрш дэх долгион, агаар дахь дууны долгион.
Хэрэв пүрш дээрх давалгаа хэвтээ чиглэлд хөдөлдөг бол пүршэнд үүссэн нягтрал ба хэвтээ тэнхлэг нь мөн хэвтээ чиглэлд урагш хойш хөдөлдөг.
Үүнтэй адилаар, хэрэв дууны долгион босоо чиглэлд хөдөлвөл агаар босоо чиглэлд агшиж, сунадаг.
Газар хөдлөлтийн долгион нь хөндлөн долгион (шилжилтийн долгион гэж нэрлэдэг) ба уртааш долгион (даралтын долгион гэж нэрлэдэг)-ээс бүрдэнэ.
МЕХАНИК ДОЛГИОНЫ ТОМЬЁО
Хөндлөн долгионы томъёо
Долгионыг тодорхойлоход хэд хэдэн хэмжигдэхүүнийг ашигладаг бөгөөд эдгээр нь Далайц (A), Давтамж (f), Үе (T), Долгионы хурд (v) юм.
Далайц гэдэг нь хамгийн их хазайлт юм. Үе гэдэг нь орон зайн нэг цэгээр дамжин өнгөрөх хоёр дараалсан долгионы оргил/хөндийн хугацааны интервал юм. Давтамж гэдэг нь нэгж хугацаанд нэг цэгээр дамжин өнгөрөх оргил/хөндийн тоо юм.
Механик долгион тодорхой хурдаар хөдөлдөг. Долгионы хурдны томъёо нь:
v = λ f = λ/T
v = долгионы хурд, λ = долгионы урт, f = давтамж, T = үе.
Долгионы уртын олон улсын нэгж нь метр, давтамжийн нэгж нь Герц, хугацааны нэгж нь секунд юм. Долгионы хурдны нэгж нь метр/секунд юм.
Жишээ асуудал:
Утас дээрх хөндлөн долгион нь 2 Гц давтамжтай (2 долгионы оргил нь орон зайн нэг цэгээр 1 секундын турш өнгөрдөг) ба 3 метр долгионы урттай (хамгийн ойр хоёр оргилын хоорондох зай 2 метр). Долгионы хурд хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Давтамж (f) = 2 Гц
Долгионы урт (λ) = 3 метр
Хүссэн: Хурд (v)
Шийдэл:
v = λ f = 3 (2) = 6 м/с
Хөндлөн долгионы орчин дахь хурд нь түүний дамжин өнгөрч буй орчны шинж чанараас хамаарна. Жишээлбэл, утсан дээрх (олс, утас, утас) долгионы хурд нь утсан дахь таталт (FT) болон утсан дахь массын нягтралаас (нэгж урт дахь утсан дахь масс) хамаарна.
Жишээ асуудал:
Давалгаа нь 1 метр урттай бөгөөд 100 метр урттай, 2 кг масстай утсаар тархдаг. Олсны таталт нь 200 Н. Олсны долгионы хурд хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Долгионы урт (λ) = 1 метр
Олсны урт (L) = 100 метр
Олсны масс (м) = 2 кг
Олсны таталт (T) = 200 Н
Хүссэн зүйл: Утас дээрх долгионы хурд (v)
Шийдэл:
Урт хугацааны долгионы томъёо
Орчны долгионы хурд нь тухайн орчны шинж чанараас хамаарна. Хатуу саваагаар тархдаг уртын долгионы хурдыг дараах томъёогоор тооцоолно.
v = долгионы хурд, E = Янгийн уян хатан модуль, ρ = нягтрал
Жишээ асуудал:
Ган төмөр замын дагуу тархах дууны долгионы хурдыг тооцоол. Янг Гангийн уян хатан чанарын модуль = 2 x 10 11 Н/м2 ба гангийн нягтрал = 7.8 x 10 3 кг/ м3
Мэдэгдэж байгаа:
Гангийн уян харимхайн модуль (E) = 2 x 10 11 Н/ м2
Гангийн нягтрал (ρ) = 7.8 x 10 3 кг/м 3
Хүссэн зүйл: Дууны долгионы хурд
Шийдэл:
Шингэн ба хийд тархдаг уртааш долгионы хурдыг дараах томъёогоор тооцоолно: v = долгионы хурд, B = эзлэхүүний модуль, ρ = нягтрал
Жишээ асуудал:
Усан дундуур уртааш долгион тархах үед тэдгээрийн хурд хэд вэ?
Усны их хэмжээний модуль (B) = 2 x 10 9 Н/м 2
Усны нягтрал (ρ) = 1000 кг/ м3
Шийдэл:
Усан дотор тархах үеийн уртааш долгионы хурд:
