120 likes | 216 Views
Feszültségek és rezgések rugalmas közegekben. Szilárd testeken külső erők hatására. Belső feszütségek keletkeznek és. alakváltozás (deformációk) észlelhetők. Rugalmas egy test ha. az erőhatás lassú megszünése esetén a test eredeti alakját veszi fel. Hook törvény:.
E N D
Feszültségek és rezgések rugalmas közegekben Szilárd testeken külső erők hatására Belső feszütségek keletkeznek és alakváltozás (deformációk) észlelhetők Rugalmas egy test ha az erőhatás lassú megszünése esetén a test eredeti alakját veszi fel Hook törvény: kapcsolat a feszültségek és a megnyúlások között Homogén, izotróp rugalmas közeg esetén: „Merőleges” feszültségek „Nyiró” feszültségek Húzás, nyomás, csavarás időben állandó erővel-nyomatékkal Milyen belső erők, feszültségek keletkeznek az anyagban? Milyen alakváltozás következik be? Rugalmasságtan „sztatikája”: SZILÁRDSÁGTAN
Adott egy hosszú rugalmas rúd, amelyen longitudinális rezgések alakulhatnak ki Közelitsük (modelezzük) ezt a problémát egymástól a távolságra lévő azonos tömegpontok és k állandójú rugók hosszú láncával. A rendszer kinetikus energiája: A potenciális energia : A Lagrange függvény: A mozgásegyenlet:
A mozgásegyenlet: hosszegységre eső tömeg Hooke törvény: Erő = Young konstans x Egységnyi hosszra eső megnyúlás A mozgásegyenlet: Hullámegyenlet ! Terjedési sebsesség :
Keressük a megoldást alakban „Határfeltételek”: „Kezdeti feltételek”:
Körfrekvencia Hullámszám Frekvencia Hullámhossz Terjedési sebsség Periodus idő Időben periodikus Térben periodikus HULLÁM
együtthatókat a kezdeti feltétlek határozzák meg Fourier sora Fourier sora
Rugalmasságtan „DINAMIKÁJA” Hullámmozgás a kifeszitett rezgő húron A húr minden elemi szakasza csak érintő irányú húzóerőt képes közvetiteni Feszitsük ki a húrt F húzóerővel az A és B pontok között „Alapállapot” Tömegpontok helye alapállapotban x Feszültség a húrban: A húr sűrűsége Kitérés az alapállapotból Rezgő állapot: Feltéve, hogy a kitésések „kicsik” Mozgásegyenlet (Hullámegyenlet) A rezgések során fellépő deformáció feszültségváltozásai kicsik σ-hoz képest
szakasz baloldalán az erő vizszintes illetve függőeleges komponense A A hullámegyenlet levezetése 1. ρállandó. A Δx szakasz tömege 2. Az kitérés kicsi 3. Csak a belső feszültség hat a húr-elemre, a gravitációt elhanyagolhatjuk. 4. Az erő iránya tangenciális (érintő irányú) a jobboldalon
Mivel feltettük, hogy a vizszintes irányú elmozdulás elhanyagolható Az eredő erő Newton mozgásegyenlete: Elosztva az egyenlet mindkét oldalát