egp-4.2· Fəsil 4: Rəqslər və dalğalar· ~13 dəq

Mexaniki dalğalar və səs

Dalğa uzunluğu, eninə və uzununa dalğalar, səsin sürəti və xassələri, exo, rezonans

Mexaniki dalğa rəqsin maddi mühitdə yayılmasıdır; dalğa enerji daşıyır, lakin mühit zərrəcikləri yalnız tarazlıq vəziyyəti ətrafında rəqs edir. Dalğa uzunluğu λ\lambda bir period ərzində dalğanın getdiyi məsafədir: λ=vT=v/ν\lambda = v \cdot T = v/\nu. Eninə dalğada zərrəciklər yayılma istiqamətinə perpendikulyar (məsələn, ip dalğaları), uzununa dalğada isə paralel rəqs edir (səs havada uzununa dalğadır). Səs havada təxminən 340 m/s, suda və bərk cisimlərdə daha sürətli yayılır. Səsin əsas xassələri: ucalıq (amplitudadan asılı), hündürlük/tonu (tezlikdən asılı) və tembr (harmonikalardan asılı). Exo səsin maneədən qayıdaraq qayıtması, rezonans isə xarici tezlik öz tezliyinə bərabər olduqda amplitudanın kəskin artmasıdır.

📌Nümunə

Məsələn: tezliyi ν=170\nu = 170 Hs olan səsin havada (v=340v = 340 m/s) dalğa uzunluğu λ=v/ν=340/170=2\lambda = v/\nu = 340/170 = 2 m olar.

Qrafiklər

Eninə dalğa: dalğa uzunluğu λ və amplituda A; dalğanın yayılma sürəti v = λν = λ/T
Eninə dalğa: dalğa uzunluğu λ və amplituda A; dalğanın yayılma sürəti v = λν = λ/T

Əsas terminlər

Mexaniki dalğaRəqsin maddi mühitdə yayılması; dalğa enerji daşıyır, lakin zərrəciklər yalnız tarazlıq vəziyyəti ətrafında rəqs edir.
Dalğa uzunluğu (λ\lambda)Bir period ərzində dalğanın getdiyi məsafə; iki qonşu zirvə arasındakı məsafə. Vahidi: metr (m).
Eninə dalğaMühit zərrəcikləri yayılma istiqamətinə perpendikulyar rəqs edən dalğa (məsələn, ip dalğaları).
Uzununa dalğaMühit zərrəcikləri yayılma istiqamətinə paralel rəqs edən dalğa; səs havada uzununa dalğadır.
Exo (əks-səda)Səsin maneədən əks olunaraq qayıtması; gediş-qayıdış yolu üçün 2s=vt2s = v \cdot t.
RezonansXarici təsirin tezliyi sistemin məxsusi tezliyinə bərabər olduqda amplitudanın kəskin artması hadisəsi.
Dalğa kəmiyyətləri və düsturları
KəmiyyətİşarəDüsturVahid
Dalğa uzunluğuλ\lambdaλ=vT=v/ν\lambda = v \cdot T = v/\num
Dalğanın sürətivvv=λν=λ/Tv = \lambda \cdot \nu = \lambda/Tm/s
Tezlikν\nuν=1/T\nu = 1/THs
PeriodTTT=1/νT = 1/\nus
Exo məsafəsisss=vt/2s = v \cdot t/2m

Mexaniki dalğa və səs məsələlərində əsas əlaqələr.

Səsin xassələri və asılılığı
XassəAsılı olduğu kəmiyyət
Ucalıq (güc)Amplituda
Ton / hündürlükTezlik
TembrHarmonikalar
İnfrasəsTezlik <20< 20 Hs
UltrasəsTezlik >20000> 20000 Hs

Səsin əsas xassələri və insan eşitmə diapazonu (20–20000 Hs).

Tezlikdən dalğa uzunluğu
  1. 1Verilənlər: v=340v = 340 m/s, ν=170\nu = 170 Hs
  2. 2Düstur: λ=v/ν\lambda = v/\nu
  3. 3Hesablama: λ=340/170=2\lambda = 340/170 = 2 m
  4. 4Cavab: λ=2\lambda = 2 m
Exo ilə məsafənin tapılması
  1. 1Verilənlər: v=340v = 340 m/s, t=2t = 2 s (gediş-qayıdış)
  2. 2Düstur: s=vt/2s = v \cdot t/2
  3. 3Hesablama: s=3402/2=340s = 340 \cdot 2/2 = 340 m
  4. 4Cavab: Məsafə =340= 340 m
🚫Tez-tez səhv

Dalğa uzunluğunu λ=vν\lambda = v \cdot \nu kimi vurma ilə tapmayın; düzgün düstur λ=v/ν\lambda = v/\nu-dir. Məsələn, v=8v = 8, ν=2\nu = 2 üçün λ=8/2=4\lambda = 8/2 = 4 m, 16 m deyil.

⚠️Diqqət

Exo məsələlərində səs maneəyə qədər gedib qayıdır: tam yol 2s=vt2s = v \cdot t. Maneəyə qədər məsafə bunun yarısıdır, yoxsa cavab 2 dəfə böyük çıxar.

⚠️Diqqət

Dalğa bir mühitdən başqasına keçəndə tezlik dəyişmir, sürət və dalğa uzunluğu isə dəyişir. λ=v/ν\lambda = v/\nu olduğundan sürət neçə dəfə artarsa, λ\lambda da bir o qədər artar.

💡Qeyd

Səs sürəti mühitə görə artır: hava (340\approx 340 m/s) << su << bərk cisim (polad). Vakuumda mexaniki dalğa, o cümlədən səs yayıla bilmir.

Qaydalar

  1. 1Dalğa uzunluğu: λ=vT=v/ν\lambda = v \cdot T = v/\nu.
  2. 2Dalğanın sürəti: v=λν=λ/Tv = \lambda \cdot \nu = \lambda/T.
  3. 3Tezlik və period: ν=1/T\nu = 1/T.
  4. 4Exo (əks-səda): səsin gediş-qayıdış məsafəsi 2s=vt2s = v \cdot t, deməli s=vt/2s = v \cdot t/2.
  5. 5Rezonans: xarici təsirin tezliyi sistemin məxsusi tezliyinə bərabər olduqda amplituda maksimumdur.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir