ПОЗДОВЖНІ І ПОПЕРЕЧНІ ХВИЛІ. ПРОМІНЬ. ДОВЖИНА ХВИЛІ. ФРОНТ ХВИЛІ – МЕХАНІЧНІ ХВИЛІ. ЗВУК
Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання
КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА
4. МЕХАНІЧНІ ХВИЛІ. ЗВУК
4.1. ПОЗДОВЖНІ І ПОПЕРЕЧНІ ХВИЛІ. ПРОМІНЬ. ДОВЖИНА ХВИЛІ. ФРОНТ ХВИЛІ
Механічні хвилі – це процес поширення коливань у пружних середовищах.
Промінь – напрям поширення коливань.
При поширенні пружних хвиль частинки середовища не переміщуються разом із хвилею, а лише здійснюють коливання навколо своїх положень рівноваги.
Якщо коливання частинок відбувається перпендикулярно до променя, хвиля називається поперечною (рис.
Рис. 17
Поперечні хвилі виникають у середовищах, які проявляють пружність при змінюванні форми – у твердих тілах і на поверхні рідин.
Якщо частинки коливаються вздовж променя, хвиля називається поздовжньою (рис. 18).
Рис. 18
Поздовжні хвилі виникають у середовищах, які проявляють пружність при зміні об’єму, тобто в усіх середовищах.
Поздовжні хвилі складаються із ряду згущень і розріджень.
Довжина хвилі (λ) – це відстань, на яку поширюється хвиля протягом одного періоду коливань:
Точки середовища,
Швидкість поширення поздовжніх хвиль у твердих тілах:
Де Е – модуль Юнга, ρ – густина середовища.
В ізотропному середовищі від точки, яка коливається, коливання поширюються у всіх напрямах зі сталою швидкістю.
Фронт хвилі – геометричне місце точок, до яких на даний момент часу дійшли коливання.
Фронт хвилі від точкового вібратора в однорідному середовищі – сфера (рис, 19, а). Плоска хвиля – хвиля, фронтом якої є площина (промені паралельні) (рис. 19, б).
Рис. 19
