Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

Глава 2. Механические колебания и волны

Механические волны

3. Рассмотрим, в какой среде распространяются продольные и поперечные волны.

Распространение продольных волн связано с изменением объёма тела. Они могут распространяться как в твёрдых, так и в жидких и газообразных телах, поскольку во всех этих телах при изменении их объёма возникают силы упругости.

Распространение поперечных волн связано, главным образом, с изменением формы тела. В газах и жидкостях при изменении их формы силы упругости не возникают, поэтому поперечные волны в них распространяться не могут. Поперечные волны распространяются только в твёрдых телах.

Примером волнового движения в твёрдом теле является распространение колебаний во время землетрясений. От центра землетрясения распространяются как продольные, так и поперечные волны. Сейсмическая станция принимает сначала продольные волны, а затем поперечные, так как скорость последних меньше. Если известны скорости поперечной и продольной волн и измерен промежуток времени между их приходом, то можно определить расстояние от центра землетрясения до станции.

4. Вам уже знакомо понятие длины волны.

Длиной волны называют расстояние, на которое волна распространяется за время, равное периоду колебаний.

Можно также сказать, что длина волны — это расстояние между двумя ближайшими горбами или впадинами поперечной волны (рис. 86, а) или расстояние между двумя ближайшими сгущениями или разрежениями продольной волны (рис. 86, б).

Длина волны обозначается буквой λ и измеряется в метрах (м).

5. Зная длину волны, можно определить её скорость.

За скорость волны принимают скорость перемещения гребня или впадины в поперечной волне, сгущения или разрежения в продольной волне.

Как показывают наблюдения, при одной и той же частоте скорость волны, а соответственно и длина волны зависят от среды, в которой они распространяются. В таблице 13 приведены значения скорости звука в разных средах при разной температуре. Из таблицы видно, что в твёрдых телах скорость звука больше, чем в жидкостях и газах, а в жидкостях больше, чем в газах. Это связано с тем, что молекулы в жидкостях и твёрдых телах расположены ближе друг к другу, чем в газах, и сильнее взаимодействуют.

Сравнительно большая скорость звука в гелии и водороде объясняется тем, что масса молекул этих газов меньше, чем других, и соответственно у них меньше инертность.

Скорость волн зависит и от температуры. В частности, скорость звука тем больше, чем выше температура воздуха. Причиной этого является то, что при повышении температуры увеличивается подвижность частиц.

<<< К началу      Окончание >>>