Aallot ympäröivät meitä kaikkialla, kun elämme liikkeen ja äänen maailmassa. Mikä on a altoprosessin luonne, mikä on a altoprosessien teorian ydin? Tarkastellaan tätä esimerkkiä kokeista.
A altojen käsite fysiikassa
Yleinen käsite monille prosesseille on äänen läsnäolo. Määritelmän mukaan ääni on seurausta nopeista värähtelevistä liikkeistä, joita ilma tai muu kuuloelimemme havaitsema väline synnyttää. Kun tiedämme tämän määritelmän, voimme siirtyä tarkastelemaan "a altoprosessin" käsitettä. On olemassa useita kokeita, joiden avulla voit tarkastella tätä ilmiötä visuaalisesti.
Fysiikan tutkittuja a altoprosesseja voidaan havaita radioa altojen, äänia altojen, puristusa altojen muodossa äänihuulia käytettäessä. Ne leviävät ilmassa.
Määritä konsepti visuaalisesti heittämällä kivi lätäköön ja luonnehtimalla tehosteiden leviämistä. Tämä on esimerkki gravitaatioa alto. Se johtuu nesteen noususta ja laskusta.
Akustiikka
Koko osio nimeltä "Akustiikka" on omistettu äänen ominaisuuksien tutkimukselle fysiikassa. Katsotaan mitä se luonnehtii. Keskitytään asioihin japrosesseja, joissa kaikki ei ole vielä selvää, ongelmista, jotka odottavat vielä ratkaisuaan.
Akustiikalla, kuten muillakin fysiikan aloilla, on vielä monia ratkaisemattomia mysteereitä. Ne on vielä avaamatta. Tarkastellaanpa a altoprosessia akustiikassa.
Ääni
Tämä käsite liittyy värähteleviin liikkeisiin, joita väliaineen hiukkaset tuottavat. Ääni on sarja värähteleviä prosesseja, jotka liittyvät a altojen esiintymiseen. Muodostumisprosessissa puristuksen ja harventumisen väliaineessa tapahtuu a altoprosessi.
Aallonpituusindikaattorit riippuvat sen väliaineen luonteesta, jossa värähtelyprosesseja tapahtuu. Melkein kaikki luonnossa esiintyvät ilmiöt liittyvät ympäristössä leviäviin äänivärähtelyihin ja ääniaalloihin.
Esimerkkejä a altoprosessin määrittämisestä luonnossa
Nämä liikkeet voivat kertoa a altoprosessin ilmiöstä. Korkeataajuiset ääniaallot voivat kulkea tuhansia kilometrejä, kuten tulivuoren purkaessa.
Kun maanjäristys tapahtuu, tapahtuu voimakkaita akustisia ja geoakustisia tärinöitä, jotka voidaan rekisteröidä erityisillä äänivastaanottimilla.
Vedenalaisen maanjäristyksen aikana tapahtuu mielenkiintoinen ja kauhea ilmiö - tsunami, joka on v altava a alto, joka syntyi elementtien voimakkaan maanalaisen tai vedenalaisen ilmentymisen aikana.
Akustiikan ansiosta saat tiedon tsunamin lähestymisestä. Monet näistä ilmiöistä ovat olleet tiedossa jo pitkään. Mutta tähän asti joitain fysiikan käsitteitävaativat huolellista opiskelua. Siksi vielä ratkaisemattomien mysteerien tutkimisessa ääniaallot tulevat apuun.
Tektoniikan teoria
1700-luvulla syntyi "katastrofihypoteesi". Tuolloin käsitteitä "elementti" ja "säännöllisyys" ei yhdistetty toisiinsa. Sitten he huomasivat, että v altameren pohjan ikä on paljon nuorempi kuin maa, ja tätä pintaa päivitetään jatkuvasti.
Tähän aikaan, kiitos uuden näkemyksen maapallosta, hullu hypoteesi kasvoi "litosfäärilevyjen tektoniikan" teoriaksi, jonka mukaan maan vaippa liikkuu ja taivaankansi kelluu. Tällainen prosessi on samanlainen kuin ikuisen jään liike.
Kuvatun prosessin ymmärtämiseksi on tärkeää päästä eroon stereotypioista ja tottuneista näkemyksistä, oiv altaa muunlaisia olemuksia.
Tieteen lisäedistys
Geologisella elämällä maan päällä on oma aikansa ja aineolonsa. Tiede on onnistunut luomaan samank altaisuuden uudelleen. V altameren pohja liikkuu jatkuvasti aiheuttaen repeämiä ja harjanteen muodostumista, kun uutta ainetta nousee maan syvyyksistä pintaan ja jäähtyy vähitellen.
Tänä aikana maalla tapahtuu prosesseja, kun litosfäärin jättimäiset levyt kelluvat maan vaipan pinnalla - maan ylemmällä kivikuorella, joka kantaa maanosia ja merenpohjaa.
Tällaisten levyjen määrä on noin kymmenen. Vaippa on levoton, joten litosfäärilevyt alkavat liikkua. Laboratorio-olosuhteissa tämä prosessi näyttää upe alta kokemukselta.
Luonnossa se uhkaa geologisella katastrofilla- maanjäristys. Syynä litosfäärilevyjen liikkeelle ovat maapallon syvyyksissä tapahtuvat globaalit konvektioprosessit. Kuohumisen seurauksena on tsunami.
Japani
Maapallon muiden seismisten vaarallisten alueiden joukossa Japanilla on erityinen paikka, tätä saariketjua kutsutaan "palovyöhykkeeksi".
Julkaisemalla maan taivaanvahvuuden hengitystä voidaan ennustaa lähestyvä katastrofi. Värähtelyprosessien tutkimiseksi maan paksuuteen asetettiin erittäin syvä porauslaite. Se tunkeutui 12 kilometrin syvyyteen ja antoi tutkijoille mahdollisuuden tehdä johtopäätöksiä tiettyjen kivien esiintymisestä maan sisällä.
Sähkömagneettisen aallon nopeutta tutkitaan 9. luokalla fysiikan tunneilla. Näytä kokemusta painoista, jotka sijaitsevat yhtä etäisyydellä toisistaan. Ne on yhdistetty identtisillä tavanomaisen muodon jousilla.
Jos siirrät ensimmäistä painoa oikealle tietyn matkan verran, toinen pysyy jonkin aikaa samassa asennossa, mutta jousi alkaa jo puristaa.
Termin "a alto" määritelmä
Tällaisen prosessin jälkeen on syntynyt elastinen voima, joka työntää toista painoa. Hän saa kiihtyvyyden, hetken kuluttua kiihtyy, liikkuu tähän suuntaan ja puristaa jousen toisen ja kolmannen painon väliin. Kolmas puolestaan saa kiihtyvyyden, alkaa kiihtyä, siirtyy ja vaikuttaa neljänteen jouseen. Ja niin prosessi tapahtuu kaikissa järjestelmän elementeissä.
Tässä tapauksessa toisen kuorman siirtymä pitkinaika tulee myöhemmin kuin ensimmäinen. Seuraus jää aina syyn jälkeen.
Toisen kuorman siirtyminen aiheuttaa myös kolmannen siirtymisen. Tällä prosessilla on taipumus levitä oikealle.
Jos ensimmäinen paino alkoi vaihdella harmonisen lain mukaan, tämä prosessi leviää toiseen painoon, mutta viivästyneellä reaktiolla. Siksi, jos saat ensimmäisen painon värisemään, voit saada värähtelyn, joka leviää avaruudessa ajan myötä. Tämä on aallon määritelmä.
Aallot
Kuvitellaan ainetta, joka koostuu atomeista, ne ovat:
- on massa - kuten kokeessa ehdotetut painot;
- liittyvät toisiinsa muodostaen kiinteän kappaleen kemiallisten sidosten kautta (kuten jousella tehdyssä kokeessa käsiteltiin).
Tästä seuraa, että aine on järjestelmä, joka muistuttaa kokemuksesta saatua mallia. Se voi levittää mekaanista a altoa. Tämä prosessi liittyy elastisten voimien syntymiseen. Tällaisia a altoja kutsutaan usein "pomppivaksi".
Elastisia a altoja on kahdenlaisia. Niiden määrittämiseksi voit ottaa pitkän jousen, kiinnittää sen toiselle puolelle ja venyttää sitä oikealle. Joten voit nähdä, että aallon etenemissuunta on jousta pitkin. Väliaineen hiukkaset liikkuvat samaan suuntaan.
Tällaisessa aallossa hiukkasten värähtelysuunnan luonne on sama kuin aallon etenemissuunta. Tätä käsitettä kutsutaan "pitkittäisa altoksi".
Jos venytät jousta ja annat sille aikaa tullalepotilaan ja vaihda sitten jyrkästi asentoa pystysuunnassa, nähdään, että a alto etenee jousta pitkin ja heijastuu monta kertaa.
Mutta hiukkasten värähtelysuunta on nyt pystysuora ja aallon eteneminen on vaakasuoraa. Tämä on poikittaisa alto. Se voi esiintyä vain kiinteissä aineissa.
Erilaisten sähkömagneettisten a altojen nopeus on erilainen. Seismologit käyttävät tätä ominaisuutta menestyksekkäästi määrittääkseen etäisyyden maanjäristyslähteisiin.
Aallon edetessä hiukkaset värähtelevät pitkin tai poikki, mutta tähän ei liity aineen siirtymistä, vaan ainoastaan liikettä. Joten se on osoitettu oppikirjassa "Fysiikka" luokka 9.
A altoyhtälön karakterisointi
Fysikaalisen tieteen a altoyhtälö on eräänlainen lineaarinen hyperbolinen differentiaaliyhtälö. Sitä käytetään myös muilla teoreettisen fysiikan kattamilla aloilla. Tämä on yksi yhtälöistä, joita matemaattinen fysiikka käyttää laskelmissa. Erityisesti kuvataan gravitaatioa altoja. Käytetään kuvaamaan prosesseja:
- akustiikassa pääsääntöisesti lineaarinen tyyppi;
- elektrodynamiikassa.
A altoprosessit näytetään laskennassa homogeenisen a altoyhtälön moniulotteisessa tapauksessa.
Aallon ja swingin ero
Hyviä löytöjä syntyy ajattelemalla tavallista ilmiötä. Galileo piti sydämensä lyöntiä ajan mittana. Siten löydettiin heilurin värähtelyprosessin pysyvyys - yksi mekaniikan pääsäännöistä. Seehdottomasti vain matemaattiselle heilurille - ihanteellinen värähtelyjärjestelmä, jolle on tunnusomaista:
- tasapainoasema;
- voima, joka palauttaa kehon tasapainoasentoon sen poikkeaessa;
- energian siirtymät, kun esiintyy vaihtelua.
Järjestelmän saattamiseksi epätasapainosta edellytys värähtelyjen esiintymiselle on välttämätön. Tässä tapauksessa ilmoitetaan tietty energia. Erilaiset tärinäjärjestelmät vaativat erityyppistä energiaa.
Värähtely on prosessi, jolle on tunnusomaista järjestelmän liikkeiden tai tilojen jatkuva toistuminen tiettyinä ajanjaksoina. Selkeä oskillaatioprosessi on esimerkki heiluvasta heilurista.
Värähtely- ja a altoprosesseja havaitaan lähes kaikissa luonnonilmiöissä. Aallolla on väliaineen tilan häiritsevä tai muuttaminen, se etenee avaruudessa ja kuljettaa energiaa ilman tarvetta siirtää ainetta. Tämä on a altoprosessien erottuva ominaisuus; niitä on tutkittu fysiikassa pitkään. Kun tutkit, voit korostaa aallonpituutta.
Äänia altoja voi esiintyä kaikilla sfääreillä, ne eivät ole olemassa vain tyhjiössä. Sähkömagneettisilla aalloilla on erityisiä ominaisuuksia. Ne voivat olla kaikkialla, jopa tyhjiössä.
Aallon energia riippuu sen amplitudista. Lähteestä etenevä ympyräa alto hajottaa energiaa avaruuteen, joten sen amplitudi pienenee nopeasti.
Lineaarisella aallolla on mielenkiintoisia ominaisuuksia. Sen energia ei siis hajoa avaruudessatällaisten a altojen amplitudi pienenee vain kitkavoiman vaikutuksesta.
Aallon etenemissuunta on kuvattu säteillä – viivoilla, jotka ovat kohtisuorassa a altorintamaa vastaan.
Tulevan säteen ja normaalin välinen kulma on tulokulma. Normaalin ja heijastuneen säteen välissä on heijastuskulma. Näiden kulmien yhtäläisyys säilyy missä tahansa esteen kohdassa suhteessa a altorintamaan.
Kun vastakkaisiin suuntiin liikkuvat aallot kohtaavat, voi muodostua seisova a alto.
Tulokset
Väliaineen hiukkaset seisovan aallon vierekkäisten solmujen välillä värähtelevät samassa vaiheessa. Nämä ovat a altoyhtälöihin kiinnitettyjä a altoprosessin parametreja. Kun aallot kohtaavat, voidaan havaita sekä niiden amplitudien kasvua että laskua.
Tietäen a altoprosessin pääominaisuudet, on mahdollista määrittää tuloksena olevan aallon amplitudi tietyssä pisteessä. Määritetään missä vaiheessa a alto ensimmäisestä ja toisesta lähteestä saapuu tähän pisteeseen. Lisäksi vaiheet ovat vastakkaisia.
Jos polkuero on pariton määrä puolia altoja, tuloksena olevan aallon amplitudi on tässä vaiheessa minimaalinen. Jos polkuero on yhtä suuri kuin nolla tai kokonaisluku aallonpituuksia, tuloksena olevan aallon amplitudin kasvu havaitaan kohtauspisteessä. Tämä on häiriökuvio, kun aallot lisätään kahdesta lähteestä.
Sähkömagneettisten a altojen taajuus on kiinteä nykyaikaisessa tekniikassa. Vastaanottavan laitteen on rekisteröitävä heikkoja sähkömagneettisia a altoja. Jos laitat heijastimen, vastaanottimeen tulee enemmän a altoenergiaa. Heijastinjärjestelmä on asennettu niin, että se tuottaa maksimaalisensignaali vastaanottavassa laitteessa.
A altoprosessin ominaisuudet ovat nykyaikaisten käsitysten taustalla valon luonteesta ja aineen rakenteesta. Siten, kun opit niitä 9. luokan fysiikan oppikirjassa, voit menestyksekkäästi oppia ratkaisemaan tehtäviä mekaniikan al alta.
