Лабораториялық жұмыс №
жүктеу/скачать 23,86 Kb.
|
Документ Microsoft Word
|
Лабораториялық жұмыс №1.9. Механикалық толқындардың негізгі қасиеттерін оқып – үйрену. Жұмыс мақсаты: Керілген жгуттағы көлденең толқындар таралуының фазалық жылдамдығын анықтау. Сұйық бетіндегі толқындар таралуының фазалық жылдамдығының формуласын тексеру. Қысқаша теория: Тербелістердің тұтас ортада таралу процесі механикалық толқындық процесс немесе толқын деп аталады. Барлық толқындардың негізгі қасиеті сонда, толқында энергия тасымалы зат тасымалынсыз жүреді. Механикалық толқындардың әрбір типі белгілі бір затта, не ортада қозуы мүмкін. Толқынның таралуы кезінде орта бөлшектері толқынның табиғатына байланысты әртүрлі ығысуларға ұшырайды. Егер орта бөлшектерінің ығысуы толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта ығысатын болса, мұндай толқын көлденең толқын деп аталады. Керілген шектегі толқын осындай толқынның мысалы бола алады. Егер орта бөлшектерінің ығысуы толқынның таралу бағытында болса, мұндай толқын қума толқын деп аталады. Серпімді стерженьдегі және газдағы дыбыс толқындары қума толқындардың мысалы болып табылады. Су бетіндегі толқындардың көлденең де, қума да компонеттері болады. Жүгірме толқынның әрбір типінде ұйытқу орта ішінде толқын типіне және орта қасиеттеріне тәуелді белгілі бір жылдамдықпен таралады. Шектегі көлденең толқындардың жылдамдығы µ массаға (ұзындық бірлігіне келетін масса) Т керілу күшіне тәуелді болады: Қума толқындардың таралу жылдамдығы сығылу модуліне жіне орта тығыздығына тәуелді болады; Қатты стержень жағдайында сығылу модулі Y Юнг модуліне тең, сондықтан Дыбыс толқындарының газдарда таралу процесін адиабаталық деп есептеуге болады, сондықтан дыбыстың газдағы таралу жылдамдығы: Мұндағы р – газ қысымы, – адиабата көрсеткіші. Сұйық бетіндегі толқындардың гидродинамикалық теориясы олардың таралуының төмендегідей фазалық жылдамдығын береді: мұндағы g – еркін түсу үдеуі, – толқын ұзындығы. Жазық жүгірме толқынның теңдеуі түріне болады. мұндағы – орта бөлшектерінің тепе – теңдік қалыптан ығысуы; А – толқын амплитудасы; – толқынның циклдік жиеліг ; толқындық сан ); орта нүктесінің координатасы; – толқынның бастапқы фазасы. Гармониялық толқындар біртекті орталарда белгілі бір тұрақты жылдамдықпен қозғалады. Егер толқынның ортадағы фазалық жылдамдығы оның ұзындығына тәулді болса, мұндай құбылыс толқындардың дисперсиясы деп аталады. – мен анықталатын өрнек дисперсия заңы немесе дисперсиялық қатыс деп аталады. Сфералық толқын теңдеуі: түрінде болады, мұндағы – толқын центрінен ортаның қарастырылып отырған нүктесіне дейінгі қашықтық. Толқындық теңдеу – толқынның біртекті изотропты ортада таралу процесін сипаттайтын дербес туындылар мен берілген диффиренциалдық теңдеу Өлшеулер әдісі мен реті 1- Экспиримент: Серпімді толқынның таралуының фазалық жылдамдығының жиелікке тәуелділігін зерттеу. 1. «Механикалық толқындар» терезесін ашыңыздар да «Толқын типтері» - «жіптегі көлденең толқындар» кнопкасын басыңыздар. 2. 1,00 Гц тербеліс жиелігі және 1-кесте бойынша толқын тербелісінің амплитудасын тағайындаңыздар. 1-кесте
3. Керілген жіптегі көлденең толқындар таралуының фазалық жылдамдығын анықтаңыздар. Бұл үшін а) секундомер көмегімен ұзындығы 10λ толқын цугасының экранда көрінген участокты өтуге кеткен t уакытын анықтаңыздар және өлшеу нәтижесін 2- кестенің бірінші жолындағы бірінші ұяшыққа жызыңыздар. Пайдалы кеңес: секундомерді толқынның кез – келген (нольдік) өркеші «Гармониялық толқын» тәжірбиесі терезесі рамкасаының оң жағын қиып өткен кезде айырыңыздар. б) осы өлшеуді 4 рет қайталап, 2-кестенің бірінші жолын толтырыңыз. 1-сурет. 2-кесте. Толқын цугасының таралу уақытын өлшеу.
в) монитор экрандағы толқындық процесті II кнопканы басып тоқтатыңыздар және миллиметрлік сызғыш көмегімен λ толқын ұзындығын өлшеңіздер. г) формуласы бойынша толқынның 1,00 Гц жиеліктегі фазалық жылдамдығын анықтаңыздар және осы мәнін 2-ші және 3-кестенің бағанына жазыңыздар. 4. Кнопканы басыңыздар және ретімен толқын жиілігін 0,1 Гц-ке арттыра отырып, осы өлшеулерді жиіліктің барлық диапазоныныда (1,00-2,00 Гц) жүргізіңіздер де, 2 және 3-кестелерді толтырыңыздар. жүктеу/скачать 23,86 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||