Билет № 36. Механические волны

Среда называется упругой, если она состоит из частиц, взаимодействующих друг с другом. К таким средам относятся твердые тела, жидкости, газы и плазма.

Если в упругой среде заставить совершать колебания одну (или несколько частиц), то это вызовет колебание соседних частиц, т. е. колебание (возмущение) начнет распространяться в среде.

Процесс распространения механических колебаний в упругой среде называют механической волной.

Основные свойства волн:

1. Волна не переносит вещество, но переносит энергию.

2. Механические волны не могут распространятся в вакууме.

Два вида волн: поперечные и продольные.

Если направление колебаний частиц среды перпендикулярно направлению распространения волны, то такая волна называется поперечной. Такие волны возникают только в твердых телах, т. к. для их возникновения необходима деформация сдвига. Они

возникают и на поверхности жидкостей за счет сил поверхностного натяжения. Например: волна на поверхности воды.

 

Если направление колебаний частиц среды совпадает с направлением распространения волны, то такая волна называется продольной. Такие волны возникают во всех упругих средах, т к. для их возникновения необходима деформация растяжения и сжатия, которая происходит во всех упругих средах. Скорость распространения продольных волн в твердых телах больше, чем поперечных

Основные характеристики волн::

1. Т – период волны – время, за которое данная частица среды совершит одно полное колебание.

2. ν = 1/Т – частота волны, показывает сколько полных колебаний совершит данная частица среды за 1 секунду.

3. λ – длина волны – это расстояние, которое волна проходит за время, равное периоду или расстояние между ближайшими точками волны, в которых частицы колеблются синфазно.

v = λ/T = λν; – скорость волны.

При переходе волны из одной среды в другую меняется её длина, скорость, а частота волны остаётся неизменной. (v ~ λ, ν = const)