Valovanje1

E
c .
Dobili smo hitrost širjenja vzdolžne motnje v trdni snovi v splošnem, ne samo po palici.V
trdnih snoveh je c običajno nekaj km/s.
V tekočinah je prožnostna konstanta stisljivost . Če naredimo enak račun kot
prej za tekočino, ki je zaprta v dolgi cevi in jo na enem koncu omejuje gibljiv bat dobimo
hitrost širjenja vzdolžnih motenj v tekočinah:
1
c .
Pri plinih moramo vzeti izentropno stisljivost = 1/p, ker plin v času trajanja
motnje ne more izmenjati toplote z okolico. Hitrost širjenja vzdolžnih motenj (zvoka) v
plinu je torej
p RT
c .
M
Hitrost zvoka v plinih je odvisna od vrste plina (M), šibko pa je tudi odvisna od
temperature. Zanimivo je, da je ta hitrost istega reda velikosti, kot hitrost gibanja
molekul.
Omeniti je treba, da se v tekočinah lahko širijo le longitudinalne motnje.
Vrnimo se k dolgi palici. Vzdolž palice usmerimo os x . Del palice, ki je imel v
mirovanju koordinato x, se zaradi motnje, ki potuje po palici ob času t premakne za
u(x, t). Odmik u je v splošnem odvisen od kraja in časa. Poglejmo ob času t del palice, ki
je bil v nirovanju med x in x+x. Odmika koncev tega dela palice sta ob času t enaka
u(x+x,t) in u(x,t).
V splošnem elastična sila, ki deluje na izbrani del palice ni enaka nič. V poglavju o
elastičnih deformacijah smo ugotovili, da lahko v enačbi F/S = El/l razmerje l/l
nadomestimo z du/dx. Na meji izbranega dela palice, ki je bila v mirovanju pri x+x
deluje v smeri osi x sila F( x x)
ESu(
x x,
t)
/ x
. Zapisali smo parcialni odvod,
ker je u funkcija dveh spremenljivk. Na mejo, ki je bila v mirovanju pri x, deluje v smeri