Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er hastigheden af ​​torsionsbølge?

Hastigheden af ​​en torsionsbølge, også kendt som en forskydningsbølge, i et fast materiale bestemmes af materialets forskydningsmodul (g) og densitet (ρ) . Formlen er:

v =√ (g/ρ)

Hvor:

* v er hastigheden på torsionsbølgen (i meter pr. Sekund)

* g er forskydningsmodulet af materialet (i Pascals)

* ρ er materialets densitet (i kilogram pr. Kubikmeter)

Forklaring:

* Shear Modulus (G) Repræsenterer en materiales modstand mod deformation under forskydningsspænding. En højere forskydningsmodul indikerer et stivere materiale.

* densitet (ρ) Reflekterer massen pr. Enhedsvolumen af ​​materialet.

Nøglepunkter:

* Torsionsbølger forplantes gennem et materiale ved at få partikler til at svinge vinkelret på bølgetrejsen.

* Hastigheden af ​​en torsionsbølge er uafhængig af bølgens frekvens.

* Torsionsbølger bruges i forskellige anvendelser, såsom ikke-destruktiv test, seismisk efterforskning og medicinsk billeddannelse.

Eksempel:

Lad os overveje stål, som har en forskydningsmodul på ca. 80 GPa (80 x 10^9 pa) og en densitet på ca. 7850 kg/m³.

Hastigheden af ​​en torsionsbølge i stål ville være:

v =√ (80 x 10^9 pa/7850 kg/m³) ≈ 3180 m/s

Dette betyder, at en torsionsbølge ville rejse gennem stål ca. 3180 meter i sekundet.

Bemærk: Hastigheden af ​​en torsionsbølge kan variere markant afhængigt af materialets sammensætning og temperatur.