To'lqin tarqalish tezligini umumiy formula yordamida aniqlash mumkin:
Formula tavsifi:
v = to'lqin tarqalish tezligi (birliklar metr/soniyada)
T = to'lqin davri = to'lqinning bir to'lqin uzunligini bosib o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqt (birliklar soniya)
f = chastota = bir soniya ichida bir xil nuqtadan o'tadigan to'lqin uzunliklari soni (birlik 1 / soniya = gerts)
lambda = to'lqin uzunligi (birliklar metr)
Yuqoridagi formula qayerdan olingan? Ehtimol, siz v = s / t tezlik formulasini eslaysiz, bu yerda v = tezlik, s = bosib o'tilgan masofa va t = vaqt oralig'i. Bu chiziqli harakat mavzusida o'rganilganidek, jismning tezligi formulasi.
Agar to'lqin harakatiga moslashtirilsa, bosib o'tilgan masofa to'lqin uzunligiga, vaqt oralig'i esa davrga (T = 1/f) yoki chastotaga (f = 1/T) teng bo'ladi.
Arqonda to'lqin tarqalish tezligi
Iplar yoki arqonlar ustida tarqaladigan to'lqinlar quyidagi formula yordamida hisoblanadigan ko'ndalang to'lqinlardir:
Formula tavsifi:
v = arqondagi to'lqin tezligi (birliklar metr/soniyada)
F = arqonning tortish kuchi (birliklar kg m/s2 (Nyuton deb ham ataladi)
Myu = ipning massa zichligi = ipning uzunligi birligiga to'g'ri keladigan massa (birliklar kilogramm/metr)
Yuqoridagi formulaga asoslanib, arqondagi to'lqin tezligi arqonning tortish kuchiga va arqonning birlik uzunligiga to'g'ri keladigan massaga bog'liq degan xulosaga kelish mumkin. Ushbu formulaning qanday olinishini formulani chiqarishda o'rganish mumkin. arqonda to'lqin tarqalish tezligi.
Ovoz to'lqinlarining tezligi
Tovush to'lqinlari turli muhitlar orqali tarqaladigan bo'ylama to'lqinlardir. Tovush to'lqinlari o'tishi mumkin bo'lgan ko'plab muhitlar mavjud, jumladan, havo, suv, devorlar va boshqalar. Tovush to'lqinlarining tarqalish tezligi ular o'tadigan muhitning xususiyatlariga bog'liq, xuddi arqondagi ko'ndalang to'lqinlarning tarqalish tezligi arqonning xususiyatlariga bog'liq bo'lgani kabi.
Agar tovush to'lqinlari havo yoki suv kabi suyuqlik orqali o'tsa, tovush tezligi formula yordamida hisoblanadi
Formula tavsifi:
v = tovush to'lqinlarining tezligi
B = hajm moduli
rho = zichlik
Agar tovush to'lqini uzun, qattiq tayoqcha orqali tarqalsa, tovush tezligi formula yordamida hisoblanadi
Formula tavsifi:
Y = Young moduli
Elektromagnit to'lqinlarning tezligi
Elektromagnit to'lqinlarning tezligi (yorug'lik to'lqinlarining tezligi) 3,00 x 10 ga teng8 Xonim.
Ipda to'lqin tarqalish tezligi
Iplardagi ko'ndalang to'lqinlarning tezligiga ta'sir qiluvchi omillar
Mexanik to'lqinning tezligi faqat u o'tadigan muhitning xususiyatlariga bog'liq. Dengiz to'lqinlarining tezligi dengizning tabiatiga, tovush to'lqinlarining tezligi ular o'tadigan havoning tabiatiga bog'liq. Xuddi shunday, tordagi to'lqinlarning tezligi torning xususiyatlariga bog'liq. Buni aniqlashtirish uchun avval quyidagilarni bajaring Torlardagi to'lqinlarning tezligiga ta'sir qiluvchi omillarni o'rganuvchi tajribalar.
O'tkazilgan tajribalar asosida, ipdagi to'lqin tezligi ipdagi tortishish kuchiga va ipning birlik uzunligiga to'g'ri keladigan massaga bog'liq degan xulosaga kelishdi. Tortishish kuchi qanchalik katta bo'lsa (ip qanchalik tor bo'lsa), to'lqin shuncha tez harakatlanadi. Aksincha, ipning massasi qancha katta bo'lsa, to'lqin shuncha sekin harakatlanadi.
Torlardagi ko'ndalang to'lqinlar tezligi formulasini chiqarish
Torlardagi to'lqin tezligi formulasining chiqarilishi torlardagi to'lqin tarqalish tezligiga ta'sir qiluvchi omillarning matematik isbotidir.
Ip orqali o'ngga harakatlanayotgan to'lqin yoki impuls cho'qqisini ko'rib chiqing (yuqori rasm). Impuls tasviri kattalashtirilgan, unga to'lqin cho'qqisi o'tadigan ipga ta'sir qiluvchi ipning tortishish kuchi F tasviri hamrohlik qiladi (pastki rasm).
Har bir ipning tortish kuchi (F) gorizontal yo'nalishda tasvirlangan (Fx) va vertikal yo'nalish (Fy). Ikkala kuch ham Fx bir xil kattalikka va qarama-qarshi yo'nalishlarga ega, shuning uchun ular bir-birini bekor qiladi. Buning o'rniga ikkita F kuchi mavjudy aylananing markaziga qarab.
Vertikal yo'nalishdagi har bir kuchning kattaligi (F)y):
Doira markaziga yo'naltirilgan natijaviy kuch
String ommaviy yig'ilishi
Nyutonning bir tekis aylana harakat uchun ikkinchi harakat qonuni
Formula tavsifi:
v = ipdagi to'lqin tezligi (m/s)
F = ipning kuchlanish kuchi (Nyuton)
myu = ipning massa zichligi = ipning birlik uzunligiga to'g'ri keladigan massa (kg/m)
Yuqoridagi tenglamaga asoslanib, to'lqin tezligi ipdagi taranglikka mutanosib va ipning birlik uzunligiga to'g'ri keladigan massaga teskari mutanosib degan xulosaga kelish mumkin. Shuning uchun, ip qanchalik tor bo'lsa, to'lqin shunchalik tez va ipning massasi qanchalik katta bo'lsa, to'lqin shunchalik sekinlashadi.
