Билет 10: Гидростатика и гидродинамика
жүктеу/скачать 0,84 Mb.
|
эксперимент 10-11-12
- Бұл бет үшін навигация:
- 1. Бейнелеу әдісі
- 2. Акустикалық әдіс
- 3. Лазерлік диагностика
- Толқындардың жылдамдығын формула бойынша есептеңіз
| 12 билет
1. Су бетіндегі толқындардың таралу жылдамдығын өлшеуді әртүрлі әдістермен жүргізуге болады және ең көп таралғандардың бірі-жел тудыратын толқындар немесе толқын генераторлары арқылы толқындар жасау сияқты толқындық құбылыстарды пайдалану. Мұнда бірнеше әдістер бар: 1. Бейнелеу әдісі: Су бетіндегі белгілерді, қалтқыларды немесе басқа маркерлерді пайдаланыңыз. Маркерлердің белгілі қашықтықты жүріп өткен уақытын белгілеңіз. Толқындардың жылдамдығын формула бойынша есептеңіз 2. Акустикалық әдіс: Гидрофондарды немесе су астындағы микрофондарды пайдаланып, судың бетінен шағылысқан дыбыстық сигналдың шығуы мен шығуы арасындағы кідіріс уақытын өлшеңіз. Толқындардың жылдамдығын формула бойынша есептеңіз 3. Лазерлік диагностика: Судың бетіне бағытталған лазер сәулесін қолданыңыз. Лазерлік сәулеленудің су бетінен шағылысатын және қайтып келетін уақытын өлшеңіз. Толқындардың жылдамдығын формула бойынша есептеңіз .Толқын ұзындығы мен жиіліктің әсері: Толқын ұзындығы (λ): Толқын ұзындығы толқындағы қатарынан екі нүкте арасындағы қашықтықты анықтайды. Толқын жылдамдығы (v) формуланың жиілігімен (f) және толқын ұзындығымен байланысты: v=f⋅λ. Толқын ұзындығы тұрақты жиілікте ұлғайған кезде толқын жылдамдығы әдетте артады. Жиілік ( ): Толқын жиілігі уақыт бірлігінде белгілі бір нүктеден өтетін толқындардың санын анықтайды. Толқын жылдамдығы формуланың жиілігі мен толқын ұзындығына байланысты: v= ⋅λ. Тұрақты толқын ұзындығында жиіліктің жоғарылауымен толқын жылдамдығы әдетте артады. Осылайша, толқындардың жылдамдығы жиілік пен толқын ұзындығына байланысты және бұл параметрлердің өзгеруі су бетіндегі толқындардың таралу жылдамдығына әсер етуі мүмкін. 2. Тұрақты толқынның жұмыс принципі қарама-қарсы бағытта қозғалатын толқындардың интерференциясына негізделген және осы интерференция тұрақты толқын түрінің құрылымын құрайды. Тұрақты толқын-бұл түйіндер (минималды амплитудасы бар нүктелер) және пучкалар (максималды амплитудасы бар нүктелер) кеңістікте тұрақты болып қалатын құрылым. Тұрақты толқынның жұмыс принципі: Толқындардың интерференциясы:Тұрақты толқын қарама-қарсы бағытта жүретін екі толқынның интерференциясы нәтижесінде пайда болады. Бір толқын тосқауылдан немесе рефлектордан шағылысып, шағылысқан толқын жасайды. Тұрақтылық шарты:Тұрақты толқынның тұрақтылығының шарты-оған кіретін толқындардың жиілігі мен амплитудасының синхрондалуы. Бұл бір толқынның толқындары екінші толқынның түйіндерімен сәйкес келетіндей болады. Тұрақты нүктелер:Интерференция нәтижесінде түйіндер деп аталатын тұрақты нүктелер (тербеліс амплитудасы нөлге тең) және тербеліс амплитудасы максималды болатын пучкалар пайда болады. Жиілік өзгерген кезде тұрақты толқынның өзгеруі: Тұрақты толқын шарты:Тұрақты толқын пайда болуы үшін толқын ұзындығы жүйенің геометриясына сәйкес келуі керек (мысалы, жіптің ұзындығы, құбыр және т.б.). Толқын ұзындығының өзгеруі:Егер әсер ететін тербелістің жиілігі өзгерсе, толқын ұзындығы да шартқа сәйкес өзгереді v=fλ, қайда v-толқын жылдамдығы, f-жиілігі, λ-толқын ұзындығы. Тұрақты толқынның өзгеруі:Әсер ететін тербеліс жиілігі өзгерген кезде толқын ұзындығы жүйенің геометриясына сәйкес келмеуі мүмкін, ал тұрақты толқын "ыдырауы" немесе жаңа түйіндері мен толқындары бар басқа пішінге айналуы мүмкін. Резонанс:Белгілі бір жиіліктерде толқын ұзындығы жүйенің геометриясымен синхрондалған кезде резонанс құбылысы пайда болады және тұрақты толқын максималды амплитудамен қалыптасады. Сонымен, әсер ететін тербеліс жиілігінің өзгеруі тұрақты Толқынға әсер етіп, толқын ұзындығының өзгеруіне және оның жүйенің геометриясына сәйкестігіне әкелуі мүмкін. Тұрақты тұрақты толқын қалыптастыру үшін резонанстық жағдайларды сақтау маңызды. 3. Су бетіндегі толқындардың таралу жылдамдығын өлшеуді визуалды бақылау мен уақытты өлшеуді қоса алғанда, әртүрлі әдістерді қолдану арқылы жасауға болады. Толқындардың жылдамдығын Өлшеудің жалпы тәсілі: Визуалды бақылау әдісі: Дайындық:Толқындарды байқауға болатын ашық су беті бар орынды таңдаңыз. Бастапқы нүктені және белгіленген бақылау нүктесін орнатыңыз. Уақытты өлшеу:Толқынды іске қосыңыз, мысалы, тасты суға лақтыру немесе қолды жылжыту арқылы толқындар жасау. Белгіленген қашықтықты жүріп өту үшін толқынның қанша уақыт алатынын бақылаңыз. Жылдамдықты есептеу: Формуланы пайдаланып толқындардың жылдамдығын есептеңіз: V-толқындардың жылдамдығы, d-қашықтық t-уақыт. Есептеу мысалы: Толқын қашықтықтан өтті делік d=10 метр және сіз уақытты өлшедіңіз t = 5 секунд. Содан кейін v=10/5=2м/с Осылайша, су бетіндегі толқындардың таралу жылдамдығы 2м/с Ескертулер: Бірнеше өлшеу жүргізу және нәтижелерді орташалау дәлдікті жақсарта алады. Толқудың сіз өлшегіңіз келетін жағдайларға жақын жерде жасалғанына және жел сияқты сыртқы факторлардың нәтижелерге айтарлықтай әсер етпейтініне көз жеткізіңіз. Бұл жалпы әдіс және НӘТИЖЕЛЕР нақты шарттар мен өлшеу дәлдігіне байланысты өзгеруі мүмкін. жүктеу/скачать 0,84 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|