4- ma’ruza Mexanik tebranishlar

Tovushning tabiati. Tovushning balandligi. Tovush bosimi. Tovush to’lqinining energiyasi.
Elastik muhit zarralari tebranishlarning muhitda tarqalishiga tovush 0 deyiladi. Tovush to’lqinlari chastotasi 0-10_­­¹³ Gs gacha bo’ladi. U shartli ravishda infratovushlar (0-16Gs), fiziologik tovush (16Gs-20000Gs), ultratovush (20000Gs-10⁹ Gs) va gipertovushlarga (10⁹ –10¹³ Gs) ajratiladi.
Tovush elastik to`lqin tabiatga egadir. Shu bois tebranish va to`lqinlar haqida 6, 26-28-ma'ruzalarda bayon etilgan fikrlar tovush to`lqinlariga ham taalluqlidir.
Tovush to’lqinlari chastotasi diapazonida tebranuvchi elastik muhitdagi ixtiyoriy jism tovush manbai bo’ladi: Turli cholg’u asboblari, pezoelektrik va magnitostriksion nurlatgichlar, ma’lum uzunlik va hajmdagi jismlar tovush manbailaridir.
Tovush to’lqinlarining fronti Yassi, sferik va silindrik bo’lishi mumkin.
Tovush buylama to’lqin (barcha muhitlarda), ko’ndalang to’lqin (qattiq jismlarda) va sirtqi to’lqin (qattiq jismlarda va suyuqliklarda) sifatida tarqaladi.
Tovushning gazda tarqalish tezligi Nyuton-Laplas formulasi bilan aniqlanadi:
(1)
bu Yerda , R - gaz universal doimiysi, T –termodinamik temperatura, - gaz molyar massasi.
Suyuqliklarda tovush tezligi
(2)

ifoda yordamida aniqlanadi. Bu Yerda K - hajmiy siqilish moduli, -hajmiy siqilish koeffisienti.

Tovush qattiq jismlarda bo’ylama to’lqin sifatida
(3)
va ko’ndalang to’lqin sifatida
(4)
tarqaladi. Bu Yerda E, N, - muhitning elastiklik, siljish modullari va zichligi.
Suyuqlik va qattiq jismlarda tovush sirtqi to’lqin sifatida tarqalishi mumkin. Sirtqi to’lqinni buylama va ko’ndalang to’lqinlarga ajratish mumkin.(3) va (4) ifodalarning vektor yigindisidan sirtqi to’lqin tarqalish tezligini topish mumkin.
Tovush to’lqini harakat tenglamasi (siljish) ni quyidagi ko’rinishda yozaylik:
(5)
Bu holda muhit zarrasining ko’chish tezligi
(6)

Tezlanish esa

(7)
tenglik yordamida aniqlanadi.
Tovush to’lqini kinetik energiyasini va potensial energiyasini (km² ni hisobga olsak).
ifodalardan to’la energiyani EE_kE_n ifoda yordamida aniqlash mumkin. To’la energiya uchun
(8)
ifodani, hajm birligidagi energiya zichligi uchun esa
(9)
Vaqt birligida tovush tarqalish Yunalishiga tik Yuzadan o’tuvchi energiya zichligi (intensivlik Yeki balandlik)
(10)
ifoda yordamida aniqlanadi.
Tovush to’lqini tarqalishida bosim o’zgarishi
(11)
ifoda yordamida aniqlanadi.

Ultratovush.
Ultratovush deb chastotasi 20000 Gs dan 10⁹ Gs gacha bo’lgan tovushlarni aytiladi. Uning to’lqin uzunligi qisqa ekanidan o’zi tarqalaetgan muhit bilan o’zaro ta’sirlashishi alohidadir.
Ultratovushlar manbai sifatida pezoelektrik va magnitostriksion nurlatgichlardan foydalaniladi. Pezoelektrik nurlatgichlar 1kVt gacha, magnitostriksion nurlatgichlar esa, 10kVt gacha energiya nurlatishi mumkin. Turli moslamalar yordamida katta energiyali tor tovush dastalarini olish mumkin.
Ultratovushning xossalari uning xalq xo’jaligining turli tarmoqlarida (fanda, texnikada, medisinada, geologiyada, gidrolokasiya va boshqalar) keng foydalanilishiga imkon bermoqda.
Fanda modda tuzilishini va uning xossalarini o’rganishda, medisinada diagnostika va davolashda, geologiyada kon qidirish ishlarida, gidrolokasiyada suvdagi jism o’lchamlari va ungacha masofani aniqlashda, texnikada Yaxlit jismlarning ichki tuzilishini va undagi kamchiliklarni aniqlash, turli jismlarni tozalash, qayta ishlov berish, detallar Yasash va xokazolarda ultratovush usullari keng qo’llanilmokda.