Artikoli dwar il-formula tad-definizzjoni u t-tipi ta' mewġ mekkaniku
DEFINIZZJONI TA' MEWĠ MEKKANIKU
Jekk iżżomm tarf wieħed tal-ħabel u tivvibrah 'il fuq u 'l isfel, tidher mewġa li tinfirex tul il-ħabel. Jew jekk twaqqa' ġebla fl-ilma, jidhru mewġ fuq il-wiċċ tal-ilma. Il-ħabel u l-ilma joxxillaw biss 'il fuq u 'l isfel, mhux jiċċaqalqu orizzontalment. Il-mewġ fuq ħabel u l-mewġ fl-ilma huma eżempji ta' mewġ mekkaniku.
Il-mewġ mekkaniku huwa mewġ li jivvjaġġa minn ġo mezz. Eżempji ta’ mewġ mekkaniku huma mewġ fuq ħbula jew kordi, mewġ fl-ilma, mewġ tal-ħoss li jippropaga fil-mezz tal-arja, u mewġ ta’ terremoti li jippropaga fil-mezz tal-ħamrija. Il-mewġ jista’ jivvjaġġa distanzi twal filwaqt li l-mezz li minnu jivvibra l-mewġ ikun madwar il-punt tal-ekwilibriju.
TIPI TA' MEWĠ MEKKANIKU
Ibbażati fuq il-forma tagħhom, il-mewġ mekkaniku jikkonsisti f'żewġ tipi, jiġifieri mewġ trasversali, u mewġ lonġitudinali.
Il-mewġ trasversali huma mewġ li jseħħu meta d-direzzjoni tal-moviment tal-mewġa tkun perpendikolari għad-direzzjoni tal-moviment tal-partiċelli. Pereżempju, mewġ fuq ħabel, mewġ fuq l-ilma.
Jekk il-mewġ fil-korda jiċċaqalqu fid-direzzjoni orizzontali, il-partiċelli fil-korda jiċċaqalqu fid-direzzjoni vertikali. Bl-istess mod, jekk il-mewġ tal-ilma jiċċaqalqu f'direzzjoni orizzontali, il-partiċelli tal-ilma jiċċaqalqu f'direzzjoni vertikali.
Il-mewġ lonġitudinali huma mewġ li jseħħu meta d-direzzjoni tal-moviment tal-mewġa tkun parallela mad-direzzjoni tal-moviment tal-partiċelli. Pereżempju, mewġ fil-molol, u mewġ tal-ħoss fl-arja.
Jekk il-mewġa fuq ir-rebbiegħa tiċċaqlaq f'direzzjoni orizzontali, allura d-densità u t-tensjoni li tifforma fir-rebbiegħa jiċċaqalqu wkoll 'il quddiem u lura fid-direzzjoni orizzontali.
Bl-istess mod, jekk il-mewġa tal-ħoss tiċċaqlaq fid-direzzjoni vertikali, l-arja tiċkien u tiġġebbed fid-direzzjoni vertikali.
Il-mewġ tat-terremoti jikkonsisti minn mewġ trasversali (imsejħa mewġ ta' shear) u mewġ lonġitudinali (imsejħa mewġ ta' pressjoni).
FORMULA TAL-MEWĠ MEKKANIKA
Formula tal-Mewġa Trasversali
Diversi kwantitajiet jintużaw biex jiddeskrivu l-mewġ, jiġifieri l-Amplitudni (A), il-Frekwenza (f), il-Perjodu (T), u l-Veloċità tal-mewġa (v).
L-amplitudni hija d-devjazzjoni massima. Il-perjodu huwa l-intervall ta' ħin ta' żewġ qċaċet/widien suċċessivi tal-mewġ li jgħaddu mill-istess punt fl-ispazju. Il-frekwenza hija n-numru ta' qċaċet/widien li jgħaddu mill-istess punt għal kull unità ta' ħin.
Il-mewġ mekkaniku jiċċaqlaq b'ċerta veloċità. Il-formula tal-veloċità tal-mewġa hija:
v = λ f = λ/T
v = veloċità tal-mewġa, λ = tul ta' mewġa, f = frekwenza, T = perjodu.
L-unità internazzjonali għat-tul tal-mewġa hija l-metru, l-unità għall-frekwenza hija l-Hertz, u l-unità għall-perjodu hija s-Sekondi. L-unità għall-veloċità tal-mewġa hija l-metru/sekonda.
Problema Kampjun:
Mewġa trasversali fuq spag għandha frekwenza ta' 2 Hz (żewġ qċaċet tal-mewġ jgħaddu mill-istess punt fl-ispazju, għal sekonda waħda) u għandha wavelength ta' 3 metri (id-distanza bejn iż-żewġ qċaċet l-eqreb hija ta' 2 metri). X'inhi l-veloċità tal-mewġa?
Magħruf:
Frekwenza (f) = 2 Hz
Tul tal-mewġa (λ) = 3 metri
Meħtieġa: Veloċità (v)
soluzzjoni:
v = λ f = 3 (2) = 6 m/s
Il-veloċità ta' mewġa trasversali f'mezz tiddependi min-natura tal-mezz li minnu tgħaddi. Pereżempju, il-veloċità tal-mewġa fuq spag (ħabel, spag, wajer) tiddependi mit-tensjoni fl-ispag (FT) u d-densità tal-massa tal-ispag (il-massa tal-ispag għal kull unità ta' tul).
Problema Kampjun:
Mewġa għandha tul ta' metru u tinfirex fuq spag li huwa twil 100 metru u għandu massa ta' 2 kg. It-tensjoni fil-ħabel hija ta' 200 N. X'inhi l-veloċità tal-mewġ fil-ħabel?
Magħruf:
Tul tal-mewġa (λ) = metru wieħed
It-tul tal-ħabel (L) = 100 metru
Il-massa tal-ħabel (m) = 2 kg
It-tensjoni fil-ħabel (T) = 200 N
Meħtieġa: Veloċità tal-mewġ fuq spag (v)
soluzzjoni:
Il-Formula tal-Mewġa Lonġitudinali
Il-veloċità tal-mewġ lonġitudinali f'mezz tiddependi min-natura tal-mezz li minnu jgħaddi. Il-veloċità tal-mewġ lonġitudinali li jippropaga fuq vireg solidi hija kkalkulata bl-użu tal-formula:
v = veloċità tal-mewġa, E = modulu elastiku ta' Young, ρ = densità
Problema Kampjun:
Ikkalkula l-veloċità tal-mewġa tal-ħoss li tivvjaġġa tul il-binarju tal-azzar. Il-modulu tal-elastiċità ta' Young Steel = 2 x 10 11 N/m 2 u d-densità tal-azzar = 7.8 x 10 3 kg/m 3
Magħruf:
Il-modulu elastiku tal-Azzar (E) = 2 x 10 11 N/m 2
Densità tal-azzar (ρ) = 7.8 x 10³ kg / m³
Meħtieġa: Veloċità tal-mewġ tal-ħoss
soluzzjoni:
Il-veloċità tal-mewġ lonġitudinali li jippropagaw f'likwidi u gassijiet hija kkalkulata bl-użu tal-formula: v = veloċità tal-mewġa, B = modulu tal-massa, ρ = densità
Problema Kampjun:
X'inhi l-veloċità tal-mewġ lonġitudinali meta jivvjaġġaw fl-ilma?
Modulu tal-ilma bl-ingrossa (B) = 2 x 109 N / m2
Id-densità tal-ilma (ρ) = 1000 kg/ m³
soluzzjoni:
Veloċità tal-mewġa lonġitudinali meta tinfirex fl-ilma:
