9.1. Пружні хвилі
Таким чином, при резонансі коливанняхвідстають по фазі від зовнішнього впливу на /2. Іншими словами - сила досягає максимального значення в ті моменти, коли зсув від положення рівноваги дорівнює нулю.
У цей момент осцилятор має максимальну швидкість. Найбільший вплив саме в цей момент збільшує швидкість осцилятора, і тому він найбільш сильно розгойдується.
9.1. Пружні хвилі
Якщо викликати коливання однієї частинки середовища (твердої, рідкої або газоподібної), то коливальний рух почнуть залучатися і оточуючі частки.
Таким чином, у пружному середовищі коливальний процес втрачає локальний характер. Коливання можуть поширюватися у просторі. Цей процес і називають хвилею.
Пружна хвиля - це процес поширення коливань у середовищі.
Зверніть увагу на важливу деталь: кожна з частинок середовища коливається навколо рівноважного стану.Хвиляне викликає перенесення частинок середовища.Вона лише залучає в коливальний процес все нові й нові частки.
Енергія коливається частинки більше, ніж енергія такої ж частки, що покоїться. Тому залучення до коливального процесу нових частинок середовища означає, що їх енергія зростає.
Це означає, що хвиля переносить енергію.
Залежно від цього, як взаємно орієнтовані напрям поширення хвилі і напрям коливань частинок, розрізняють поздовжні і поперечні хвилі.
Поздовжніминазивають хвилі, в яких напрям коливань частинок і напрям поширення хвилі збігаються.
Поперечниминазивають хвилі, в яких напрям коливань частинок та напрям поширення хвилі взаємно перпендикулярні.
Поперечні пружні хвилі можливі лише втих середовищах, де частинки досить пов'язані між собою. Таким середовищем є тверді тіла і, певною мірою, рідини. У газах зв'язок молекул зневажливо мала. Тому поперечні пружні хвилі виникають лише у твердих тілах.
Якщо коливання частинок відбуваються за гармонійним законом, хвиля називається гармонійною.
Як зазначалося, хвиля є процес поширення коливань у просторі.
Це означає, що є точки, до яких коливання ще не дійшли. Сукупність точок, до яких на момент часуtдійшли коливання, називаютьфронтом хвилі.
Фронт хвилі переміщається у просторі зі швидкістю поширення хвилі.
При описі хвиль зручно користуватися поняттямхвильоваповерхня. Це геометричне місце точок середовища, що коливаються в одній фазі.
Хвильову поверхню можна провести через будь-яку точку середовища, охопленого хвильовим процесом. Тому можна побудувати будь-яку кількість хвильових поверхонь.
Оскільки всі крапки хвильової поверхні коливаються в одній фазі у всі моменти часу, хвильова поверхня нерухома.
Хвильова поверхня може мати різну форму. У найпростіших випадках це площина, сфера.
Хвилі з плоскою хвильовою поверхнею називаютьплоськими.
Хвилі зі сферичною хвильовою поверхнею називаютьсферичними.
* У рідинах теж можуть виникнути поперечні хвилі, але через слабкий зв'язок між молекулами вони швидко згасають.
Калькулятор
Сервіс безкоштовної оцінки вартості роботи
- Заповніть заявку. Фахівці розрахують вартість вашої роботи
- Розрахунок вартості прийде на пошту та по СМС
Номер вашої заявки
Прямо зараз на пошту прийдеавтоматичний лист-підтвердження з інформацією про заявку.