Saturs
Mehāniskie viļņi ir enerģētiski impulsi, kas pārvietojas vidē. Viņi īslaicīgi paplašina vai saspiež vielu, kad tie iziet cauri tiem, lai cietie, šķidrie un gāzveida priekšmeti varētu veikt mehāniskus viļņus, bet vakuums tos pārtrauc. Daži šāda veida viļņa piemēri ir zemestrīces, okeāna skaņa un viļņi. Ir eksperimenti, kas var viegli parādīt mehāniskā viļņa darbību, atšķirību starp šķērsvirziena un garenvirziena viļņiem, kā arī ietekmi, ko vidējā spriegumam ir uz tiem.
Impulsa vilnis
Piesiet virvi cieši pie objekta, kas cieši piestiprināts pie sienas, piemēram, margas. Turiet virvi un ejiet prom no sienas, līdz virve ir nedaudz vaļīga. Ātri pagrieziet to uz augšu un uz leju, it kā jūs krekinga pātagu. Ievērojiet, ka vilnis brauc no virves garuma no rokas uz sienu un atpakaļ. Siena "atspoguļo" viļņu ar jums. Ja jūs uzmanīgi skatāties, jūs redzēsiet, ka vilnis, kas virzās atpakaļ uz jūsu roku, ir apgriezts, spoguļattēls no viļņa, kas devās uz sienu. Saskaņā ar Ņūtona Trešo likumu, kad vilnis sasniedz sienu, tas reaģē uz kustību, stumjot virkni pretējā virzienā. Šī sienas reakcija rada viļņa apgriešanos.
Stacionārs vilnis
Piesiet virvi starp diviem objektiem, kas stingri piestiprināti pie sienas, atstājot virvi nedaudz vaļīgāku. Ja virvi atkārtoti pārvietojat uz augšu un uz leju, viļņi pārvietojas uz priekšu un atpakaļ starp diviem objektiem. Mēģiniet kratīt virvi ātrāk un lēnāk. Kādā brīdī būs pastāvīga viļņa veidošanās, tas nozīmē, ka vilnis nepārvietojas. Šāda veida viļņa garums ir vienkārša daļa no attāluma starp diviem objektiem. Piemēram, ja redzat stāvošu vilni ar virsotni un ieleju, tā garums būs tieši attālums starp objektiem. Ja ir divas virsbūves un divas ielejas, garums ir pusi no šī attāluma. Jo ātrāk jūs pārvietojat virvi, jo vairāk redzēsiet stacionāros viļņus.
Spriedze
Izgrieziet gumijas joslu, pagriežot to par sloksni, nevis apli. Pavelciet galus līdz vietai, kur elastīgās atdures atslābinās. Veiciet kustību uz elastīgo un ievērojiet, ka tas vibrē, lai gan ļoti lēni. Velciet elastīgos padomus tālāk, palielinot spriedzi un izveidojiet citu kustību. Ievērojiet, ka tas vibrē ātrāk. Jo augstāks ir elastīgums, jo ātrāk vibrācijas.
Garenvirziena vilnis
Novietojiet rotaļlietu atsperi uz cietas virsmas un izstiepiet to starp jums un partneri. Ja jūs pārvietojat atsperi no vienas puses uz otru, rezultāts būs šķērsvirziena viļņa, kā arī tie, ko rada virve. Pavelkot atsperes galu uz priekšu un atpakaļ, rodas garenvirziena vai kompresijas vilnis. Šāda veida vilnis nerada atsperes kustību uz sāniem; tā vietā viļņa virzās pavasara garuma virzienā, saspiežot un izstiepjot pagriezienus. Tāpat kā šķērsvirzienā, garenvirziena vilnis atspoguļojas, kad tas sasniedz otru pusi. Skaņas viļņi ir kompresijas viļņi, kas notiek, kad molekulas tiek sasmalcinātas un izkliedētas gaisā.
Bell vakuumā
Ieslēdziet vakuuma zvana aparātu rokās, kā arī sešu voltu akumulatoru un vakuuma sūkni. Pārliecinieties, ka rezervuāra vāciņš ar zvanu ir cieši pieskrūvēts. Savienojiet akumulatoru ar zvanu un jūs varat dzirdēt to skaļi. Savienojiet vakuuma sūkni ar šļūteni, kas jāpiestiprina pie rezervuāra atvēruma. Ieslēdziet vakuuma sūkni. Pievienojiet zvanu pie akumulatora vēlreiz. Tā kā sūknis iztukšo gaisu no rezervuāra, zvana troksnis kļūst vājāks, līdz tas ir gandrīz neiespējami dzirdēt, pat ja skavotājs redzami sasniedz zvanu. Atvienojiet šļūteni un atvienojiet sūkni. Kad gaiss atgriežas rezervuārā, jūs atkal dzirdēsiet zvanu. Mehāniskajiem viļņiem, piemēram, skaņai, ir nepieciešams vide, ar kuru ceļot. Noņemot šo nesēju, šajā gadījumā gaisu, skaņas viļņi pazūd.
