g10f-4.2· Fəsil 4: Mexaniki rəqslər və dalğalar· ~13 dəq

Məcburi rəqslər, rezonans və mexaniki dalğalar

Sönən/məcburi rəqslər, rezonans, mexaniki dalğa.

Sərbəst rəqslər zamanı sürtünmə qüvvəsi enerji itkisinə səbəb olur — amplitud tədricən azalır və nəhayət rəqs dayanır; bu hadisəyə sönən rəqs deyilir. Əgər sistemə xarici dövri qüvvə tətbiq edilsə, o, bu qüvvənin tezliyində rəqs etməyə məcbur olur — buna məcburi rəqs deyilir. Məcburedici qüvvənin tezliyi ν0\nu_0 sistemin məxsusi tezliyinə yaxınlaşdıqda rəqs amplitudu kəskin artır — bu hadisə rezonans adlanır. Mexaniki dalğa — rəqslərin elastik mühitdə yayılması prosesidir; burada maddənin özü yerdəyişmir, yalnız rəqs enerjisi bir hissəcikdən digərinə ötürülür. Köndələn dalğalarda hissəciklər yayılma istiqamətinə perpendikulyar, uzununa dalğalarda isə yayılma istiqaməti boyunca rəqs edir. Dalğa uzunluğu λ=vT=vν\lambda = vT = \frac{v}{\nu} düsturu ilə hesablanır: bir tam period ərzində dalğanın keçdiyi məsafədir.

📌Nümunə

Məsələn: dalğa sürəti v=340v = 340 m/s, tezlik ν=170\nu = 170 Hz olduqda dalğa uzunluğu λ=340170=2\lambda = \frac{340}{170} = 2 m olur.

Qrafiklər

Eninə dalğanın parametrləri: amplituda A və dalğa uzunluğu λ
Eninə dalğanın parametrləri: amplituda A və dalğa uzunluğu λ

Əsas terminlər

Sönən rəqs — Sərbəst rəqslər zamanı sürtünmə qüvvəsi enerji itkisinə səbəb olur, amplitud tədricən azalır və nəhayət rəqs dayanır — bu hadisəyə sönən rəqs deyilir.
Məcburi rəqs — Sistemə xarici dövri qüvvə tətbiq edildikdə, onun bu qüvvənin tezliyində rəqs etməyə məcbur olması hadisəsi. Məcburi rəqsin tezliyi həmişə məcburedici qüvvənin tezliyinə bərabərdir.
Rezonans — Məcburedici qüvvənin tezliyi sistemin məxsusi tezliyinə yaxınlaşdıqda (νməcburi=ν0\nu_{\text{məcburi}} = \nu_0) rəqs amplitudunun kəskin artması hadisəsi.
Mexaniki dalğa — Rəqslərin elastik mühitdə yayılması prosesidir. Maddənin özü yerdəyişmir, yalnız rəqs enerjisi bir hissəcikdən digərinə ötürülür.
Köndələn dalğa — Hissəciklərin yayılma istiqamətinə perpendikulyar rəqs etdiyi dalğa növü. Yalnız bərk cisimlərdə yayıla bilir.
Uzununa dalğa — Hissəciklərin yayılma istiqaməti boyunca rəqs etdiyi dalğa növü. Bərk, maye və qaz halında yayıla bilir.
Köndələn və uzununa dalğaların müqayisəsi
XüsusiyyətKöndələn dalğaUzununa dalğa
Hissəciklərin rəqs istiqamətiYayılma istiqamətinə perpendikulyarYayılma istiqaməti boyunca
Yayıldığı mühitYalnız bərk cisimlərdəBərk, maye və qaz halında

Köndələn dalğalar ancaq bərk cisimlərdə mövcuddur; uzununa dalğalar isə maddənin hər üç aqreqat halında yayılır.

✎Dalğa uzunluğunun hesablanması
  1. 1Verilənlər: Dalğa sürəti v=340 m/sv = 340\ \text{m/s}, tezlik ν=170 Hz\nu = 170\ \text{Hz}
  2. 2Düstur: Dalğa uzunluğu düsturu: λ=vT=vν\lambda = vT = \frac{v}{\nu}
  3. 3Hesablama: λ=340170=2 m\lambda = \frac{340}{170} = 2\ \text{m}
  4. 4Cavab: Dalğa uzunluğu λ=2 m\lambda = 2\ \text{m}-dir. Bu, bir tam period ərzində dalğanın keçdiyi məsafədir.
🚫Tez-tez səhv

Məcburi rəqsin tezliyi həmişə məcburedici qüvvənin tezliyinə bərabərdir, sistemin məxsusi tezliyinə yox. Tələbələr çox vaxt səhvən məcburi rəqsin məxsusi tezlikdə baş verdiyini düşünür — bu ancaq rezonans halında doğrudur.

💡Qeyd

Mexaniki dalğada maddə yerdəyişmir, yalnız enerji ötürülür. Dalğa enerji daşıyır, maddə daşımır. Bunu yadda saxlamaq dalğa və maddə axını anlayışlarını qarışdırmamağa kömək edir.

Qaydalar

  1. 1Sönən rəqslərdə sürtünmə enerjini dissipasiya edir, amplitud azalır; məcburi rəqslərdə xarici dövri qüvvə enerjini kompensasiya edir.
  2. 2Məcburi rəqsin tezliyi həmişə məcburedici qüvvənin tezliyinə bərabərdir, sistemin məxsusi tezliyinə yox.
  3. 3Rezonans şərti: νməcburi=ν0\nu_{məcburi} = \nu_0 (məcburedici tezlik məxsusi tezliyə bərabərdir); bu anda amplitud maksimuma çatır.
  4. 4Mexaniki dalğada maddə yerdəyişmir — yalnız rəqs enerjisi ötürülür; köndələn dalğa yalnız bərk cisimdə, uzununa dalğa isə hər üç halda yayılır.
  5. 5Dalğa uzunluğu: λ=vT=vν\lambda = vT = \frac{v}{\nu}, burada vv — dalğa sürəti, TT — period, ν\nu — tezlik.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq