Mga artikulo tungkol sa pormula ng kahulugan at mga uri ng mekanikal na alon
KAHULUGAN NG MGA MEKANIKAL NA ALU
Kung hahawakan mo ang isang dulo ng lubid at babaguhin ito pataas at pababa, lilitaw ang isang alon na lalaganap sa lubid. O kung maghuhulog ka ng bato sa tubig, lilitaw ang mga alon sa ibabaw ng tubig. Ang lubid at tubig ay umaalon lamang pataas at pababa, hindi gumagalaw nang pahalang. Ang mga alon sa lubid at mga alon sa tubig ay mga halimbawa ng mga mekanikal na alon.
Ang mga mekanikal na alon ay mga alon na naglalakbay sa isang midyum. Ang mga halimbawa ng mga mekanikal na alon ay mga alon sa mga lubid o tali, mga alon sa tubig, mga sound wave na lumalaganap sa midyum ng hangin, at mga lindol na lumalaganap sa midyum ng lupa. Ang mga alon ay maaaring maglakbay nang malayo habang ang midyum kung saan nanginginig ang mga alon ay nasa paligid ng puntong ekilibriyo.
MGA URI NG MGA MEKANIKAL NA ALUYONG
Batay sa kanilang hugis, ang mga mekanikal na alon ay binubuo ng dalawang uri, ang mga transverse wave at longitudinal wave.
Ang mga transverse wave ay mga alon na nangyayari kapag ang direksyon ng galaw ng alon ay patayo sa direksyon ng galaw ng particle. Halimbawa, mga alon sa isang lubid, mga alon sa tubig.
Kung ang mga alon sa tali ay gumagalaw sa pahalang na direksyon, ang mga partikulo sa tali ay gumagalaw sa patayong direksyon. Gayundin, kung ang mga alon ng tubig ay gumagalaw sa pahalang na direksyon, ang mga partikulo ng tubig ay gumagalaw sa patayong direksyon.
Ang mga longitudinal wave ay mga alon na nangyayari kapag ang direksyon ng galaw ng alon ay parallel sa direksyon ng galaw ng particle. Halimbawa, mga alon sa mga spring, at mga sound wave sa hangin.
Kung ang alon sa spring ay gumagalaw sa pahalang na direksyon, ang densidad at strain na nabubuo sa spring ay gumagalaw din pabalik-balik sa pahalang na direksyon.
Gayundin, kung ang alon ng tunog ay gumagalaw sa patayong direksyon, ang hangin ay lumiliit at lumalawak sa patayong direksyon.
Ang mga alon ng lindol ay binubuo ng mga transverse wave (tinatawag na shear wave) at longitudinal wave (tinatawag na pressure wave).
PORMULA NG MEKANIKAL NA ALUYONG
Pormula ng Transverse Wave
Maraming dami ang ginagamit upang ilarawan ang mga alon, katulad ng Amplitude (A), Frequency (f), Period (T), at Wave speed (v).
Ang amplitude ay ang pinakamataas na paglihis. Ang period ay ang agwat ng oras ng dalawang magkasunod na taluktok/lambak ng alon na dumadaan sa iisang punto sa kalawakan. Ang frequency ay ang bilang ng mga taluktok/lambak na dumadaan sa iisang punto bawat yunit ng oras.
Ang mga mekanikal na alon ay gumagalaw sa isang tiyak na bilis. Ang pormula ng bilis ng alon ay:
v = λ f = λ/T
v = bilis ng alon, λ = wavelength, f = frequency, T = period.
Ang internasyonal na yunit para sa wavelength ay metro, ang yunit para sa frequency ay Hertz, at ang yunit para sa period ay Segundo. Ang yunit para sa wave velocity ay metro/segundo.
Halimbawang Problema:
Ang isang transverse wave sa isang string ay may frequency na 2 Hz (2 wave crest ang dumadaan sa parehong punto sa kalawakan, sa loob ng 1 segundo) at may wavelength na 3 metro (ang distansya sa pagitan ng dalawang pinakamalapit na crest ay 2 metro). Ano ang bilis ng alon?
Kilala:
Dalas (f) = 2 Hz
Haba ng daluyong (λ) = 3 metro
Wanted: Bilis (v)
solusyon:
v = λ f = 3 (2) = 6 m/s
Ang bilis ng isang transverse wave sa isang medium ay nakadepende sa uri ng medium na dinadaanan nito. Halimbawa, ang bilis ng alon sa isang tali (lubid, tali, alambre) ay nakadepende sa tensyon sa tali (FT) at sa mass density ng tali (ang masa ng tali kada yunit ng haba).
Halimbawang Problema:
Ang isang alon ay may haba na 1 metro at lumalaganap sa isang tali na 100 metro ang haba at may masa na 2 kg. Ang tensyon sa lubid ay 200 N. Ano ang bilis ng mga alon sa lubid?
Kilala:
Haba ng daluyong (λ) = 1 metro
Ang haba ng lubid (L) = 100 metro
Ang masa ng lubid (m) = 2 kg
Ang tensyon sa lubid (T) = 200 N
Wanted: Bilis ng mga alon sa isang tali (v)
solusyon:
Ang Pormula ng Longitudinal Wave
Ang bilis ng mga longitudinal wave sa isang medium ay nakadepende sa uri ng medium na dinadaanan nito. Ang bilis ng mga longitudinal wave na lumalaganap sa mga solidong rod ay kinakalkula gamit ang pormula:
v = bilis ng alon, E = modulus ng elastikong Young, ρ = densidad
Halimbawang Problema:
Kalkulahin ang bilis ng sound wave na naglalakbay sa steel rail. Modulus of elasticity ng Young Steel = 2 x 1011 N / m2 at ang densidad ng bakal = 7.8 x 103 kg / m3
Kilala:
Ang elastic modulus ng Bakal (E) = 2 x 1011 N / m2
Densidad ng bakal (ρ) = 7.8 x 103 kg / m3
Wanted: Bilis ng sound waves
solusyon:
Ang bilis ng mga longitudinal wave na kumakalat sa mga likido at gas ay kinakalkula gamit ang pormula: v = bilis ng alon, B = modulus ng bulk, ρ = densidad
Halimbawang Problema:
Ano ang bilis ng mga longitudinal wave kapag naglalakbay ang mga ito sa tubig?
Modulus ng bulk water (B) = 2 x 109 N / m2
Ang densidad ng tubig (ρ) = 1000 kg/m3
solusyon:
Bilis ng paayon na alon kapag lumalaganap sa tubig:
