အဓိပ္ပာယ်ဖော်မြူလာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းအမျိုးအစားများအကြောင်း ဆောင်းပါးများ
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်
ကြိုးရဲ့ တစ်ဖက်စွန်းကို ကိုင်ထားပြီး အပေါ်အောက် တုန်ခါစေမယ်ဆိုရင် ကြိုးတစ်လျှောက် ပျံ့နှံ့သွားတဲ့ လှိုင်းတစ်ခု ပေါ်လာပါလိမ့်မယ်။ ဒါမှမဟုတ် ရေထဲကို ကျောက်ခဲတစ်လုံး ပစ်ချလိုက်မယ်ဆိုရင် ရေမျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ လှိုင်းတွေ ပေါ်လာပါလိမ့်မယ်။ ကြိုးနဲ့ ရေဟာ အပေါ်အောက်ပဲ တုန်ခါပြီး အလျားလိုက် မရွေ့လျားပါဘူး။ ကြိုးပေါ်က လှိုင်းတွေနဲ့ ရေထဲက လှိုင်းတွေဟာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ လှိုင်းတွေရဲ့ ဥပမာတွေ ဖြစ်ပါတယ်။
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများသည် ကြားခံတစ်ခုမှတစ်ဆင့် ရွေ့လျားသောလှိုင်းများဖြစ်သည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများ၏ ဥပမာများမှာ ကြိုးများ သို့မဟုတ် ကြိုးများပေါ်ရှိလှိုင်းများ၊ ရေထဲမှလှိုင်းများ၊ လေထဲတွင် ပျံ့နှံ့သော အသံလှိုင်းများနှင့် မြေဆီလွှာထဲတွင် ပျံ့နှံ့သော ငလျင်လှိုင်းများဖြစ်သည်။ လှိုင်းများသည် အကွာအဝေးများစွာသို့ ရွေ့လျားနိုင်သော်လည်း လှိုင်းများတုန်ခါသော ကြားခံမှာ မျှခြေအမှတ်တစ်ဝိုက်တွင် ရှိသည်။
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းအမျိုးအစားများ
၎င်းတို့၏ပုံသဏ္ဍာန်ပေါ် မူတည်၍ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများတွင် အမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိသည်- transverse waves နှင့် longitudinal waves။
လှိုင်းရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာသည် အမှုန်ရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာနှင့် ထောင့်မှန်ကျသောအခါတွင် ဖြစ်ပေါ်သော လှိုင်းများဆိုသည်မှာ လှိုင်းများဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် ကြိုးပေါ်ရှိ လှိုင်းများ၊ ရေပေါ်ရှိ လှိုင်းများ။
ကြိုးရှိလှိုင်းများသည် အလျားလိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါက ကြိုးရှိအမှုန်များသည် ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါသည်။ အလားတူပင် ရေလှိုင်းများသည် အလျားလိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါက ရေမှုန်များသည် ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါသည်။
လှိုင်းရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာသည် အမှုန်ရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာနှင့် အပြိုင်ဖြစ်သည့်အခါ ဖြစ်ပေါ်လာသော လှိုင်းများဖြစ်ပြီး၊ ဥပမာအားဖြင့်၊ စပရိန်များရှိ လှိုင်းများနှင့် လေထဲတွင် အသံလှိုင်းများ ဖြစ်သည်။
စပရိန်ပေါ်ရှိလှိုင်းသည် အလျားလိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါက စပရိန်တွင်ဖြစ်ပေါ်လာသော သိပ်သည်းဆနှင့် ဆန့်နိုင်အားသည်လည်း အလျားလိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရှေ့တိုးနောက်ငင် ရွေ့လျားပါသည်။
အလားတူပင်၊ အသံလှိုင်းသည် ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ရွေ့လျားပါက လေသည် ကျုံ့ပြီး ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်အတိုင်း ဆန့်ထွက်သွားသည်။
ငလျင်လှိုင်းများတွင် transverse waves (shear waves ဟုခေါ်သည်) နှင့် longitudinal waves (pressure waves ဟုခေါ်သည်) တို့ ပါဝင်သည်။
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းပုံသေနည်း
လှိုင်းဖြတ်ပုံသေနည်း
လှိုင်းများကို ဖော်ပြရန် Amplitude (A)၊ Frequency (f)၊ Period (T) နှင့် Wave speed (v) ဟူ၍ ပမာဏများစွာကို အသုံးပြုကြသည်။
amplitude သည် အမြင့်ဆုံး သွေဖည်မှုဖြစ်သည်။ period သည် အာကာသအတွင်းရှိ တူညီသောအမှတ်ကို ဖြတ်သန်းသွားသော ဆက်တိုက် wave crest/valleys နှစ်ခု၏ အချိန်အပိုင်းအခြားဖြစ်သည်။ frequency သည် အချိန်ယူနစ်တစ်ခုလျှင် တူညီသောအမှတ်ကို ဖြတ်သန်းသွားသော peaks/valleys အရေအတွက်ဖြစ်သည်။
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများသည် တိကျသောအမြန်နှုန်းဖြင့် ရွေ့လျားသည်။ လှိုင်းအမြန်နှုန်းပုံသေနည်းမှာ-
v = λ f = λ/T
v = လှိုင်းအလျင်၊ λ = လှိုင်းအလျား၊ f = ကြိမ်နှုန်း၊ T = ကာလ။
လှိုင်းအလျားအတွက် နိုင်ငံတကာယူနစ်မှာ မီတာဖြစ်ပြီး၊ ကြိမ်နှုန်းအတွက် ယူနစ်မှာ ဟာ့ဇ်ဖြစ်ပြီး၊ အချိန်အပိုင်းအခြားအတွက် ယူနစ်မှာ စက္ကန့်ဖြစ်သည်။ လှိုင်းအလျင်အတွက် ယူနစ်မှာ မီတာ/စက္ကန့် ဖြစ်သည်။
နမူနာပြဿနာ-
ကြိုးတစ်ချောင်းပေါ်ရှိ transverse wave တစ်ခုသည် 2 Hz ကြိမ်နှုန်းရှိပြီး (လှိုင်းထိပ် ၂ ခုသည် အာကာသရှိ တူညီသောအမှတ်ကို ၁ စက္ကန့်ကြာ ဖြတ်သန်းသွားသည်) လှိုင်းအလျားသည် 3 မီတာ (အနီးဆုံးထိပ်နှစ်ခုကြား အကွာအဝေးမှာ 2 မီတာဖြစ်သည်) ရှိသည်။ လှိုင်းအလျင်က ဘယ်လောက်လဲ။
လူသိများသည်-
ကြိမ်နှုန်း (f) = 2 Hz
လှိုင်းအလျား (λ) = ၃ မီတာ
Wanted: အရှိန် (v)
ဖြေရှင်းချက်:
v = λ f = 3 (2) = 6 မီတာ/စက္ကန့်
ကြားခံတစ်ခုရှိ ကန့်လန့်ဖြတ်လှိုင်း၏ အလျင်သည် ၎င်းဖြတ်သန်းသွားသော ကြားခံ၏ သဘောသဘာဝပေါ်တွင် မူတည်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကြိုးတစ်ချောင်းပေါ်ရှိ လှိုင်းအလျင် (ကြိုး၊ ကြိုး၊ ဝါယာကြိုး) သည် ကြိုးရှိ တင်းအား (FT) နှင့် ကြိုး၏ ဒြပ်ထုသိပ်သည်းဆ (ယူနစ်အရှည်အလိုက် ကြိုး၏ ဒြပ်ထု) ပေါ်တွင် မူတည်သည်။
နမူနာပြဿနာ-
လှိုင်းတစ်ခုဟာ အလျား ၁ မီတာရှိပြီး အရှည် ၁၀၀ မီတာရှိပြီး အလေးချိန် ၂ ကီလိုဂရမ်ရှိတဲ့ ကြိုးတစ်ချောင်းပေါ်မှာ ပျံ့နှံ့သွားပါတယ်။ ကြိုးမှာရှိတဲ့ တင်းအားက ၂၀၀ နူန်းရှိပါတယ်။ ကြိုးထဲက လှိုင်းတွေရဲ့ အလျင်က ဘယ်လောက်လဲ။
လူသိများသည်-
လှိုင်းအလျား (λ) = 1 မီတာ
ကြိုးအရှည် (L) = မီတာ ၁၀၀
ကြိုး၏ အလေးချိန် (မီတာ) = 2 kg
ကြိုးရှိတင်းအား (T) = 200 N
Wanted: ကြိုးတစ်ချောင်းပေါ်ရှိ လှိုင်းများ၏ အလျင် (v)
ဖြေရှင်းချက်:
ရှည်လျားသောလှိုင်း၏ဖော်မြူလာ
ကြားခံတစ်ခုရှိ အလျားလိုက်လှိုင်းများ၏ အလျင်သည် ၎င်းဖြတ်သန်းသွားသော ကြားခံ၏ သဘောသဘာဝပေါ်တွင် မူတည်သည်။ အစိုင်အခဲချောင်းများပေါ်တွင် ပျံ့နှံ့သွားသော အလျားလိုက်လှိုင်းများ၏ အလျင်ကို အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်။
v = လှိုင်းအလျင်၊ E = Young's elastic modulus၊ ρ = သိပ်သည်းဆ
နမူနာပြဿနာ-
သံမဏိရထားလမ်းတစ်လျှောက် ရွေ့လျားနေသော အသံလှိုင်း၏ အလျင်ကို တွက်ချက်ပါ။ Young Steel's modulus of elasticity = 2 x 1011 N / m2 နှင့် သံမဏိ၏ သိပ်သည်းဆ = 7.8 x 103 ကီလိုဂရမ် / မီတာ3
လူသိများသည်-
သံမဏိ၏ elastic modulus (E) = 2 x 1011 N / m2
သံမဏိသိပ်သည်းဆ (ρ) = 7.8 x 103 ကီလိုဂရမ် / မီတာ3
Wanted: အသံလှိုင်းများ၏ အမြန်နှုန်း
ဖြေရှင်းချက်:
အရည်နှင့် ဓာတ်ငွေ့များတွင် ပျံ့နှံ့သွားသော အလျားလိုက်လှိုင်းများ၏ အလျင်ကို အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- v = လှိုင်းအလျင်၊ B = အစုလိုက်အပြုံလိုက် မော်ဂျူးလပ်စ်၊ ρ = သိပ်သည်းဆ
နမူနာပြဿနာ-
ရေထဲမှာ လှိုင်းလုံးကြီးတွေ ဖြတ်သန်းသွားတဲ့အခါ အလျားလိုက်လှိုင်းတွေရဲ့ အမြန်နှုန်းက ဘယ်လောက်လဲ။
ရေထုထည် မော်ဂျူး (B) = 2 x 109 N / m2
ရေ၏သိပ်သည်းဆ (ρ) = 1000 kg/m33
ဖြေရှင်းချက်:
ရေထဲတွင် ပျံ့နှံ့သွားသောအခါ ရှည်လျားသောလှိုင်းအလျင်-
