Zahriddin muhammad bobur nomidagi andijon davlat universiteti
Yüklə 1,12 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
n
n r r 2 2n r - r yoki 2 2 2 1 2 1 , 1 n 2 r T t 2 r T t 2 1 2 18 tenglik bajarilib, nur yo‘li farqi (8) tenglikdan topiladi. Nur yo‘li farqi toq sondagi yarim to‘lqin uzunligiga karrali bo‘lgan nuqtalarda natijaviy to‘lqin amplitudasi minimum bo‘ladi. A 1 A 2 bajarilganda, tebranishlar bir-birini to‘la so‘ndiradi chunki A 0 bo‘ladi. 1.2.AKUSTIK TO‘LQINLAR, TEBRANMA HARAKAT TENGLAMASI Tovush, Tovush to'lqinlari. Tovush hodisalarining fizik tabiatini aniqlaymiz. Ma'lumki, sof tovush hosil qilish uchun kamertondan foydalanamiz Kamerton tovush chiqarganda, tebranib turadi; shuning uchun kamertonga tekkizilgan sharcha undan sakraydi. Tajriba o'zining tebranish vaqtida atrofdagi muhitda mexanik to'lqinlar hosil qiladigan tebranuvchi jism har doim tovush manbayi bo'lishini ko'rsatadi. Bu to'lqinlar kishi qulog'iga yetib borganda quloq ichidagi pardani majburiy tebrantiradi va odam tovushni eshitadi. Tovush -hodisalarini o'rganish shuni ko'rsatadiki, hamma mexanik to'lqinlar ham odamda tovush sezgisini hosil qilavermas ekan. Tebranishlar chastotasi 16 Hz dan 20000 Hz gacha bo'lgan oraliqda yotuvchi to'lqinlargina tovush to'lqinlaridan iborat ekan. (Bu tebranishlar chastotasining pastki va yuqorigi chegarasi ayrim kishilar uchun yuqorida ko'rsatilgandan ozgina farq qilishi mumkin.) Demak, quyidagi shartlar bajarilganda odam tovushni sezadi: — chastotasi 16 Hz dan 20000 Hz orasida yotuvchi tovush manbayi mavjud bo'lishi; — quloq va tovush manbayi orasida elastik muhit mavjud bo'lishi; minimum 2 1 2 yoki 2 1 2 2 1 n n r r 19 — tovush to'lqinlarining quwati kishiga tovush sezgisini hosil qilishga yetarli bo'lish kerak. Tovush tezligi. Har birimiz momaqaldiroq vaqtida avval chaqmoq chaqnashini, so'ngra momaqaldiroq eshitilishini bilamiz. Bu hodisa yorugiikning tarqalish tezligi tovushning tarqalish tezligidan-yuz ming marta katta bo'lishi bilan tushuntiriladi. Yorug'lik signalining tarqalish vaqti juda kichik bo'lganidan, tovush tezligini aniqlashda uni hisobga olmaslik mumkin. Havoda tovush tezligini aniqlash uchun mo'ljallangan tajriba quyidagicha o'tkaziladi. Ikki kishi bir-biridan ma'lum masofada (1-2 km atrofida) turibdi. Ulardan biri kuchli tovush hosil bo'lishi bilan kuzatiladigan yorug'lik signali beradi (masalan, yuqoriga qarab miltiq bilan otadi), ikkinchisi esa yorug'lik signalini ko'rishi bilan sekundomerni yurg'izib yuboradi va tovush eshitilgandan so'ng uni to'xtatadi. Sekundomer bilan tovushning tarqalish vaqtini aniqlab, uning tezligini hisoblash oson. Ushbu turdagi tajribalar 0°C dagi haroratda tovushning tarqalish tezligi 332 m/s ga teng ekanligini va tempratura ortishi bilan uning ortishini ko'rsatadi. Tovushning balandligi va intensivligi. Biz eshitadigan tovushlar bizda sifatan har xil sezgilar hosil qiladi. Biz ajrata oladigan tovush sifatlaridan biri - uning balandligidir. Tovushning balandligi subyektiv tushunchadir. Ayni bir tovushning o'zi bir kishiga qattiq, ikkinchisiga sekin bo'lib tuyulishi mumkin. Akustika Akustika-fizikaning tovush va uning modda bilan o‘zaro ta‘sirini o‘rganuvchi bo‘limi. Kundalik turmushimizda bu so‘z ko‘pincha biror xonaning tovush xarakteristikasi sifatida qo‘llaniladi. Akustik hodisalar- tovush to‘lqinlarining vujudga kelishi va tarqalishi bilan bog‘liq bo‘lgan hodisalardir. Agar artistlarning ovozlari teatr zalining istagan joyiga aniq eshitsa, agar ular tinglovchilarga tabiiy, buzilmagan holda yetib borsa, u holda zalning akustikasi yaxshi ekani haqida gapiriladi. Bunga erishish oson ish emas. Tovush 20 to‘lqinlari xonada devorlar va buyumlardan qaytib, ko‘p ovozli aks sado hosil qilishi mumkin. U zal uzra tarqalib asta-sekin so‘nadi. Bu hodisa reverberatsiya deyiladi. Xonaning akustikasi ko‘p jihatdan reverberatsiya vaqtiga bog‘liq. Agar bu vaqt ancha katta bo‘lsa, tovushlar uzoq vaqt so‘nmaydi, biri ikkinchisiga qo‘shiladi va zalda tovushlar butunlay aralashib ketadi. Reverberatsiya vaqti juda qisqa bo‘lsa ham yaxshi bo‘lmaydi. Devorlar tovush to‘lqinlarini tez yutadi va ovozlar past eshitiladi, ularning tembri juda ham buziladi. Shuning uchun bu yerda o‘rtacha qiymatni izlab topish kerak. Ana shu ish bilan arxitektura akustikasi shug‘ullanadi, undan olingan ma‘lumotlarda loyihalashda, masalan, teatr va lektsiya zallarini, temir yo‘l va aerovokzal binolarini loyihalashda foydalaniladi. Qurilish akustikasi ning vazifasi boshqachadir. U tovush to‘lqinlarining shahar kvartallari territoriyasida, zavod sexlarida, xona ichida tarqalishini o‘rganadi va odamlarni shovqindan himoya qilish usullarini qidiradi. Endi akustikaning asosiy ta‘rifiga qaytaylik. U juda keng ma‘noli va ko‘p turli xil tekshirish hamda amaliy qo‘llanish sohalarini o‘z ichiga oladi. Masalan, tovushni va uning modda bilan o‘zaro ta‘sirlarini o‘rganish qattiq tog‘ jinslarini maydalovchi qurilmalar yaratishga va beton plita yoki po‘lat relsni o‘ziga xos «yoritib ko‘rishi» ga olib keldi, suv osti kemalarini «ko‘z» bilan ta‘minladi, u samolyotlarni qurishda zarur bo‘lmoqda, ximiyaviy reaktsiyalarni tezlashtirishning, yer ostidan tezroq va to‘laroq neft olishning yangi imkoniyatlarini ochmoqda. Akustik rezonans majburiy tebranishlar amplitudasi maksimal qiymatiga erishishidir. Tovush to‘lqinlari har qanday jism bilan uchrashib, majburiy tebranishlarni xosil qiladi. Jismlarning hususiy erkin tebranishlari chastotasi bilan mos kelishi akustik rezanatorni vujudga keltiradi. Tovush gazlarda, suyuqliklarda, qattiq jismlarda navbatlashuvchi qisilishlar va cho‘zilishlar ko‘rinishida tarqaladi. Tovush to‘liqnining o‘tish yo‘lda modda bir siqiladi, bir cho‘ziladi, mutaxassislar aytganidek, ishorasi alamashinuvchi kuchlanishlar ta‘sirida bo‘ladi. Ma‘lum sharoitlarda bunday silkitish juda qattiq tog‘ jinsini ham yemirishi mumkin. Yaqinda tovushning shunday mexanik ta‘siridan neft qazuvchilar foydalanishdi. Vaqti-vaqti bilan neft olinadigan quduq 21 tubi loy bo‘laklari va qumtoshlar birgalikda hosil qilgan qattiq probka bilan bekilib qoladi. Uni buzish uchun quduq ichiga kuchli tovush manbai tushiriladi. Suyuqliklarda intensiv ultratovush ta‘sirida bosimning kuchli tebranishlari vujudga keladi. Bu effektdan suyuqlikdagi muallaq zarralarni maydalashda, suyuqliklarni aralashtirishda, ximiyaviy rektsiyalarni tezlashtirishda foydalaniladi, chunki bosimning keskin o‘zgarish zonasida reagentlar molekulalari bir-biriga yaqinlashadi. 22 1000 yillar oldin teatrlar akustikasiga rioya etilgan holda qurilgan, qadimgi katta teatrda asar ijrochisi jarayonida kuylovchi ovozlarning joylashish sxemasi. (rimlik arxitektor Vitruviy kitobidan, mil.avv.1-asr) Tovush to‘lqinlarining (Suv osti relfini ultratovush yordamida qayd qilish) tarqalish tezligi atrof-muhitning xossalariga bog‘liq: suvda ular havoga nisbatan tezroq «yuguradi»; qattiq jismlarda esa suvga nisbatan tezroq harakatlanadi. Ular bir xil zichlikdagi muhitdan boshqa xil zichlikdagi muhitga o‘tganda muhitlarning bo‘linish chegarasida qaytadi va sinadi. Bu xususiyatlar oddiy ko‘z bilan ko‘rib bo‘lmaydigan narsalar uchun o‘ziga xos «ko‘rish organlari» yaratishga asos bo‘ladi. Masalan, past chastotali tovush to‘lqinlari yerning butun qalinligidan 23 osongina o‘tib ketadi. Bu tovush to‘lqinlarining turli yer qatlamlarida tarqalish tezligini o‘lchab, olimlar sayyoramizning ichki tuzilishini tekshiradilar. Ma‘lumki, o‘rmon tomonga yoki tik toqqa qarab qichqirib va aks sadoning qaytib kelish vaqtini aniqlab, o‘rmon yoki toqqacha bo‘lgan masofani ancha aniq vaqtning yarmini tovushning havoda tarqalish tezligiga ko‘paytirish kerak. Ultratovush signallalaridan qaytgan aks sadoni qabul qiluvchi suv ostida ko‘radigan asbob-gidrolokator xuddi shunday ishlaydi. Gidrolokator yordamida dengiz chuqurligi o‘lchanadi, to‘siqqacha, masalan, yuqori kengliklarda suzishda aysberglar (muztog‘lar) gacha bo‘lgan masofa aniqlanadi. Metall, betonning ichki nuqsonlarini topish uchun ham o‘ziga xos ultratovush lokatoridan foydalaniladi. Agar material namunasi ichida begona narsalar, bo‘shliqlar yoki yoriqlar bo‘lsa, ultratovush to‘lqinlar ulardan to‘siqdan qaytgani kabi qaytadi. Ultratovush tovush tebranishlarining chastotasi 20.000 Gs dan ortiq bo‘lgan to‘lqin. Inson qulog‘I esa 20 dan 20.000 Gs chastota tovush tebranishlari orakig‘ini eshitadi. Infraqizil 20 Gs dank am bo‘lgan muhitdagi bo‘ylama to‘lqindir. Bugungi kunda aksutika o‘zining boy imkoniyatlaridan yanada kengroq foydalanmoqda. Masalan, ultratovush eksperimental termoyadro qurilmlarida plazmaning million gradusgacha qizishiga yordam beradi, yaqinda esa olimlar tovush to‘lqinlarning aviatsiya hamda fan va texnikaning boshqa sohalari uchun o‘ta muhim bo‘lgan ajoyib xususiyatini gaz va suyuqliklarning oqishini boshqarish, bu oqishi uyurmali, turbulent yoki aksincha, uni sokin, laminar oqishga keltirish mumkinligini kashf etdilar. To‘lqinlarning qaytishi. Muhit chegaralangan bo‘lsa, tarqaluvchi to‘lqinlar ikki muhit chegarasidan qaytadi.To‘lqin tarqaluvchi metall sterjinning ikkinchi uchi havo bilan chegaradosh bo‘lsin.Zichlanish sterjenning chetki qatlamiga Yetganda uning zarralari to‘lqin tarqalish yo‘nalishida tezlik oladilar. Chegaraviy qatlam muhit zarralari harakatiga qarshilik qilmaganidan, unda chetki zarra tezligi yo‘nalishiga teskari yo‘nalishli kuchlanish hosil bo‘ladi. 24 Natijada chetki, qatlam zarralari o‘z tezligini yo‘qotadilar, cho‘zilgan joydagi zarralar esa, Yuguruvchi to‘lqin o‘tganda olgan tezligi yo‘nalishida tezlik oladilar. Natijada chegaraviy qatlam oldidagi navbatdagi qatlam chegara tomon siljishidan, u o‘z navbatida o‘z oldidagi qatlamini cho‘zadi. Natijada siqilgan deformasiya to‘lqini erkin chegaradan qaytishda cho‘zilish deformasiyasiga almashib, avvalgi yo‘nalishga teskari yo‘nalishda tarqaladi. Qaytgan to‘lqinda zarracha tezligi va siljish yo‘nalishi Yuguruvchi to‘lqindagi tezlik va siljish yo‘nalishida bo‘ladi. Deformasiya o‘z ishorasini o‘zgartiradi. (Siqilish cho‘zilish deformasiyasiga o‘tadi). Siljish va cho‘zilish deformasiyalari tarqalishida ham shu kabi holat kuzatiladi. To‘lqinning zichligi kamroq muhitdan qaytishda deformasiya ishorasi o‘zgaradi, zarralarning tezligi va siljishi yo‘nalishi o‘zgarishsiz qoladi. Chetki qismi mahkamlangan sterjenda qaytish jarayoni avvalgiga teskari bo‘ladi. Chetki qatlamga Yetib kelgan siqilish deformasiyasi shu yo‘nalishda chetki qatlamdagi zarralarni siljita olmaydi. Shu sababli u qo‘shni qatlamga qaytib, teskari yo‘nalishda tarqalishi zarur. Natijada zarralarning tezligi yo‘nalishi ishorasini o‘zgartiradi. Tarqaluvchi to‘lqinda zarracha tezligi yo‘nalishi chegara tomonga bo‘lsa, qaytishda chegaradan sterjen tomonga yo‘naladi.Zichroq muhitdan to‘lqinning qaytishida deformasiya ishorasi saqlanadi, lekin tezlik va siljish yo‘nalishi teskarisiga o‘zgaradi. To‘lqin tenglamasi. To‘lqin tenglamasi to‘lqinli prosessda qatnashayotgan tebranuvchi nuqta siljishi S bilan uning muvozanat holi koordinatalari va vaqt orasidagi munosabatni ifodalaydi. Yo‘nalish OX bo‘yicha tarqaluvchi to‘lqin uchun bu munosabat umumiy shaklda quyidagicha yoziladi. S f(x,t) (9) Agar S va X bir to‘g‘ri chiziq bo‘yicha yo‘nalgan bo‘lsalar, to‘lqin bo‘ylama bo‘ladi, agar ular o‘zaro perpendikulyar bo‘lsalar to‘lqin ko‘ndalang bo‘ladi. Vaqtning ixtiyotiy t momentida to‘lqinni har bir nuqtasi holatini aniqlashga imkon 25 beruvchi tenglamani keltirib chiqaraylik. O nuqta tebranish manbai bo‘lsin. Bu holda to‘lqin Yassi to‘lqin bo‘lsin. OX o‘qi bo‘ylab, so‘nmasdan barcha nuqtalarning amplitudalari bir xil A ga teng, deb olaylik. Koordinatasi X O bo‘lgan nuqtaning tebranish tenglamasi S y Acos t (10) ifodalaydi . Bu yerda A-tebranish amplitudasi, -doiraviy chastotasi, t tebranish boshlanishidan hisoblangan vaqt. Tebranish V nuqtaga v tezlikda X masofani bosib -vaqtda Yetib kelsin. (11) Demak, V nuqta O nuqtaga nisbatan shuncha vaqt kechroq tebrana boshlaydi. V nuqtaning muvozanat vaziyatdan siljishi (12) bo‘ladi. Bu Yerda t‘-V nuqta tebrana boshlagandan boshlab hisoblangan vaqt (2) va (3) ifodalardan foydalanib Yüklə 1,12 Mb. Dostları ilə paylaş:
|