|
地震所產(chǎn)生的橫波與縱波在本質(zhì)上沒(méi)有什么區(qū)別。當(dāng)?shù)卣鸬恼鹪纯v波到達(dá)地面時(shí),人們感到地震的時(shí)候,斷裂板塊的一張一合產(chǎn)生的地面剪切縱波才剛開始產(chǎn)生,這就是大地震時(shí)我們先感到上下震動(dòng)后左右搖動(dòng)的原因。而地震的縱波傳遞速度比橫波的傳遞速度快的說(shuō)法,我個(gè)人認(rèn)為可能應(yīng)該有誤。 維持板塊張合產(chǎn)生的剪切縱波的剪切力主要來(lái)自排出氣團(tuán)(氣團(tuán)由大小不同,位置不同,形狀各異的多個(gè)氣室組成)的沖擊力(有點(diǎn)象火車的蒸汽機(jī)原理又有點(diǎn)象一連串的多個(gè)氣球先后氣爆),其次才是板塊的那么一點(diǎn)點(diǎn)彈性回跳的板塊彈力維持板塊張合產(chǎn)生剪切縱波。 如下圖:縱波與橫波的產(chǎn)生及特性的相互轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
任何一個(gè)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在其振動(dòng)線路上的其它質(zhì)點(diǎn),將會(huì)被振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)推拉(非彈性正碰),將振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的能量以縱波的形式傳遞出去;而靠近振動(dòng)線路上的其它質(zhì)點(diǎn),也將會(huì)被振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)推拉(非彈性斜碰),將振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的能量以橫波的形式傳遞出去??v波的傳遞伴隨著橫波的產(chǎn)生,橫波的傳遞伴隨著縱波的產(chǎn)生。
經(jīng)過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),您能掌握波的特性了嗎?如果將彈簧換成液體、流質(zhì)體或者固體,波的特性有什么變化嗎?
本章節(jié)的內(nèi)容,你要從縱波和橫波的產(chǎn)生及特性的逐漸轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)中去多多體會(huì),你還可以將平面的二維實(shí)驗(yàn)用立體的三維實(shí)驗(yàn)去代替,將彈簧更換為液體、流質(zhì)體或固體等,相信您一定會(huì)明白清楚地震波。因我本人語(yǔ)言表達(dá)能力有限,對(duì)本章節(jié)說(shuō)過(guò)去說(shuō)過(guò)來(lái),都還是感到言不由衷。(內(nèi)心很明白,但用語(yǔ)言又不能完全表達(dá)內(nèi)心所想,您當(dāng)然也只有用上面的實(shí)驗(yàn)去慢慢體會(huì)了) 通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),您能夠明白下面這兩句話嗎?橫波在傳遞的前進(jìn)的垂直線路上的其他介質(zhì)會(huì)被推拉轉(zhuǎn)換成縱波;縱波在傳遞的前進(jìn)的垂直線路上的其他介質(zhì)會(huì)被推拉轉(zhuǎn)換成橫波。從理論上來(lái)說(shuō),縱波到了,橫波也就到了,橫波到了,縱波也就到了。也就是說(shuō)形變與應(yīng)變是相互關(guān)聯(lián)的,形變產(chǎn)生了,應(yīng)變也就產(chǎn)生了;P產(chǎn)生了,S也就產(chǎn)生了,也就是壓縮與剪切是同時(shí)進(jìn)行的,P與S是相互共生的。 地震波的傳播速度主要與物質(zhì)的彈性應(yīng)力的形變率有關(guān),物質(zhì)的彈性應(yīng)力的形變率越大,地震波的傳播速度就越慢;物質(zhì)的彈性應(yīng)力的形變率越小,地震波的傳播速度就越快。當(dāng)物質(zhì)的彈性應(yīng)力的形變率趨近于零時(shí),地震波在這種物質(zhì)中的傳播速度就是否應(yīng)該趨近于光速?剛才是誰(shuí)回答的趨近于光速,好想找他談?wù)劇?/font> 下面的實(shí)驗(yàn)是我7歲左右玩捉野生鱔魚時(shí)所獲得的振動(dòng)與波傳遞速度的個(gè)人心得實(shí)驗(yàn),供朋友們參閱。 震源氣爆縱波(來(lái)源于板塊斷裂)
剪切排氣縱波(來(lái)源于板塊張合)
震源氣爆縱波持續(xù)時(shí)間短,主要造成地殼板塊斷裂(用四川話的 [dàn]斷更能準(zhǔn)確形象說(shuō)明),
人類的地震儀器記錄到的地震波,應(yīng)該是已經(jīng)經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次地震縱波和橫波相互轉(zhuǎn)換并且疊加后的復(fù)合波(調(diào)制波),要從復(fù)合波中檢波(解調(diào))出單個(gè)的縱波,人類才能夠分析出地震的成因。地震的縱波和橫波是可以相互轉(zhuǎn)換的,這點(diǎn)與電磁波的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互轉(zhuǎn)換有一點(diǎn)點(diǎn)相似。
20多年前在北京上學(xué),同學(xué)們中午排著整齊隊(duì)列擠(初動(dòng)量)排骨,本身就是一列縱波(慣性),哪知道有兩位同學(xué)被擠出了隊(duì)列(非彈性碰撞),造成了隊(duì)列的形變,改變了兩位同學(xué)的運(yùn)動(dòng)方向,因而轉(zhuǎn)換成了橫波。縱波與橫波的相互轉(zhuǎn)換與法國(guó)數(shù)學(xué)家泊松推演出的彈性桿在受到縱(橫)向拉伸時(shí),橫(縱)向?qū)l(fā)生收縮應(yīng)變的理論相一致,當(dāng)物體的縱(橫)向拉伸形變停止形變時(shí),物體的橫(縱)向收縮應(yīng)變也將停止發(fā)生形變。縱波與橫波的相互轉(zhuǎn)換主要與組成物質(zhì)的分子(原子)結(jié)構(gòu)有關(guān)。
液體不光能傳遞縱波,同樣也能傳遞橫波。
好好玩!水擁有這樣的張力一定可以用來(lái)傳遞橫波! 好好玩!水擁有這樣的張力一定可以用來(lái)傳遞橫波! 夾心餅干應(yīng)該是抗震建筑不錯(cuò)的選擇。對(duì)于一些重心偏低的建筑(人民大會(huì)堂、白宮、教學(xué)樓等),如果將夾心餅干換成石墨墊或河沙墊,減少建筑物與地面之間的摩擦力,是否也能夠起到非常非常好的抗震作用。采用這種結(jié)構(gòu)的建筑,9級(jí)大地震也應(yīng)該不會(huì)讓其倒下,除非地震時(shí)地震斷裂帶直接穿過(guò)建筑本身,希望中國(guó)工程院去驗(yàn)證。 碰撞是質(zhì)點(diǎn)能量的傳遞,波也是質(zhì)點(diǎn)能量的傳遞,那么碰撞的質(zhì)點(diǎn)能量傳遞與波的質(zhì)點(diǎn)的能量傳遞是否應(yīng)該沒(méi)有什么本質(zhì)的區(qū)別???。。ㄅ鲎驳耐卣箤?shí)驗(yàn),你還可以舉一反三………) 對(duì)于獨(dú)立的縱波和橫波,只適合在線狀性的物體(鐵軌、高架橋等)上來(lái)談,而對(duì)于面狀和三維狀的物體來(lái)說(shuō),都已經(jīng)不太適合,因?yàn)榭v波和橫波已經(jīng)被相互關(guān)聯(lián)了。 如果將碰撞的過(guò)程細(xì)分,我們應(yīng)該能夠找到機(jī)械波傳播的本質(zhì)。////總的說(shuō)來(lái),機(jī)械波的傳播速度主要由兩部分組成,一部分是由在原子內(nèi)部傳播的光速組成,另一部分是由原子與原子之間的碰撞(彈性、非彈性)速度(V1/M1、V2/M2、V1′/M1 、V2′/M2)所決定。
波向前傳播(推進(jìn))能量的本質(zhì)是采用碰撞的方式,無(wú)數(shù)的鏈?zhǔn)脚鲎簿蛯C(jī)械振動(dòng)的能量傳遞出去,這也就是波傳播能量的本質(zhì)。 任何機(jī)械波(縱波、橫波、面波、水波、聲波、地震波......)傳播(向前推)的本質(zhì)實(shí)際上都是以碰撞(彈性、非彈性)的形式將質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量傳遞出去,機(jī)械波的傳播速度應(yīng)該遵循慣性定律和碰撞定律。 ?。窔q左右(40年前)玩捉野生鱔魚就明白了振動(dòng)與波的傳遞,經(jīng)過(guò)汶川特大地震以后,又在江湖海河邊玩了近5年的水波,搞明白了波、浪、浪花產(chǎn)生的成因,對(duì)于機(jī)械波的傳播速度的求解,我個(gè)人認(rèn)為用牛頓力學(xué)定律、胡克定律、碰撞(細(xì)分過(guò)程)定律求解才應(yīng)該是比較正確的。 對(duì)于面狀和三維狀的物體來(lái)說(shuō),縱波到了,橫波也就到了,橫波到了,縱波也就到了。也就是說(shuō)形變與應(yīng)變是相互關(guān)聯(lián)的,形變產(chǎn)生了,應(yīng)變也就產(chǎn)生了;P波產(chǎn)生了,S波也就產(chǎn)生了,也就是壓縮與剪切是同時(shí)進(jìn)行的,P波與S波是相互共生的。 在本篇博文里,我已將地震波談到了百分之九十七了,剩下的百分之三你只要將它們聯(lián)系起來(lái)一起思考就能夠看明白地震儀器記錄到的地震波譜圖為何是那個(gè)樣子的了!你先仔細(xì)分析一下從3米深的水下開始向水面冒出的一個(gè)氣泡所經(jīng)過(guò)的所有過(guò)程,再來(lái)分析地震波譜圖就簡(jiǎn)單多了! 質(zhì)點(diǎn)、彈性、振動(dòng)、空間是機(jī)械振動(dòng)(地震震源)的四要素!如果你們仔細(xì)回憶一下機(jī)械振動(dòng)、阻尼振動(dòng)、過(guò)阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng),那么你們一定會(huì)想明白特大地震的震源絕對(duì)是機(jī)械振動(dòng)里面的一種過(guò)阻尼振動(dòng)中的受迫振動(dòng)!特大地震絕對(duì)是由高壓氣團(tuán)所造成! |
|
|