Механические волны это
Из вышесказанного можно сделать вывод, что, когда бегущая волна получает распространение, появляется поток энергии, пропорциональный скорости волны и квадрату ее амплитуды. Математический маятник. Изобразите эту волну распространяющейся вдоль оси X для фиксированного момента времени t. Ищещь ответ на вопрос с которым нужна помощь?
Источник колебаний может быть как внешним воздействие со стороны тела, не связанного со средой , так и внутренним изменения упругих свойств самой среды за счет изменения внутренней энергии. Упругость среды обеспечивает «связь» соседних точек среды. Именно за счет сил упругости колебательный процесс одних точек передается соседним точкам. Отсутствие разрывов также важное условие — в месте разрыва невозможна передача воздействия, волна здесь распространяться не будет.
Механические волны делятся на два вида — продольные и поперечные, в зависимости от ориентации колебаний отдельных частиц. Так, колебания частиц воды при возникновении волн возникают в вертикальной плоскости. При этом волна распространяется горизонтально. Такая волна называется поперечной. Продольная волна — это, например, волна колебаний в длинной пружине. Если одна часть пружины совершает частые мелкие колебания, то эти колебания доходят до другой части в результате волнового процесса, который будет продольным.
Продольными также являются звуковые волны. Звук — это распространяющиеся продольные уплотнения воздуха или другой среды. Формула механических волн может быть достаточно сложной, однако, волна любого вида может быть представлена в виде бесконечной суммы простейших волн, описываемых законом синуса, называемых гармоническими:.
Механические волны — это процесс распространения возмущений в материальной среде. Механические волны бывает продольными и поперечными. Любая волна может быть представлена в виде суммы простейших гармонических составляющих. Если разность хода этих волн равна нечетному числу полуволн, то это означает, что волны от точек А и Б придут в точку С в противофазе и погасят друг друга. Условие минимума:.
Дифракция волн. Явление отклонения от прямолинейного распространения и огибание волнами препятствий называется дифракцией. Дифракция наиболее отчетливо проявляется, если длина набегающей волны больше размеров препятствия. Дифракция — общее свойство волн любой природы, которая происходит всегда, но условия её наблюдения разные.
Волна на поверхности воды распространяется в сторону достаточно большого препятствия, за которым образуется тень, то есть волнового процесса не наблюдается. Такое свойство используется при устройстве волноломов в портах. Если же размеры препятствия сравнимы с длиной волны, то за препятствием будет наблюдаться волнение.
Позади него волна распространяется так, как будто препятствия не было вовсе, то есть наблюдается дифракция волны. Примеры проявления дифракции.
Слышимость громкого разговора за углом дома, звуки в лесу, волны на поверхности воды. Стоячие волны. Стоячие волны образуются при сложении прямой и отраженной волны, если у них одинаковая частота и амплитуда.
В струне, закрепленной на обоих концах, возникают сложные колебания, которые можно рассматривать как результат наложения суперпозиции двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях и испытывающих отражения и переотражения на концах. Колебания струн, закрепленных на обоих концах, создают звуки всех струнных музыкальных инструментов. Очень похожее явление возникает при звучании духовых инструментов, в том числе органных труб.
Колебания струны. В закрепленной с обоих концов натянутой струне при возбуждении поперечных колебаний устанавливаются стоячие волны , причем в местах закрепления струны должны располагаться узлы.
Поэтому в струне возбуждаются с заметной интенсивностью только такие колебания, половина длины волны которых укладывается на длине струны целое число раз. Отсюда вытекает условие. Длинам волн соответствуют частоты. Частоты v n называются собственными частотами струны. Гармонические колебания с частотами v n называются собственными или нормальными колебаниями. Их называют также гармониками. В общем случае колебание струны представляет собой наложение различных гармоник.
Уравнение стоячей волны :. Координаты пучностей :. Координаты узлов:. Образование стоячих волн наблюдают при интерференции бегущей и отраженных волн. На границе, где происходит отражение волны, получается пучность, если среда, от которой происходит отражение, менее плотная a , и узел — если более плотная б. Если рассматривать бегущую волну , то в направлении ее распространения переносится энергия колебательного движения. В случае же стоячей волны переноса энергии нет , так как падающая и отраженная волны одинаковой амплитуды несут одинаковую энергию в противоположных направлениях.
Стоячие волны возникают, например, в закреплённой с обоих концов натянутой струне при возбуждении в ней поперечных колебаний. Причём в местах закреплений располагаются узлы стоячей волны.
Если стоячая волна устанавливается в воздушном столбе, открытом с одного конца звуковая волна , то на открытом конце образуется пучность, а на противоположном — узел. Волна - это процесс распространения колебания в среде с течением времени Для существования волны необходим источник колебания и материальная среда или поле, в которых эта волна распространяется.
По физической природе различают: Механические волны упругие, звуковые, волны на поверхности жидкости Электромагнитные волны свет, радиоволны, излучения По ориентации возмущений различают: Продольные волны - Смещение частиц происходит вдоль направления распространения; могут распростаняться только в упругих средах; необходимо наличие в среде силы упругости при сжатии; могут распространяться в любых средах. Примеры: звуковые волны Поперечные волны - Смещение частиц происходит поперек направления распространения; могут распростаняться только в упругих средах; необходимо наличие в среде силы упругости при сдвиге; могут распространяться только в твердых средах и на границе двух сред.
Примеры: упругие волны в струне, волны на воде По характеру зависимости от времени различают: Упругие волны - механические возмещения деформации , распространяющиеся в упругой среде. В пространстве, где распространяются несколько волн, их интерференция приводит к возникновению областей с минимальным и максимальным значениями амплитуды колебаний Интерференция и дифракция механических волн. Условия максимума и минимума Если колебания точек А и Б совпадают по фазе и имеют равные амплитуды, то очевидно, что результирующее смещение в точке С зависит от разности хода двух волн.
Условия максимума Если разность хода этих волн равна целому числу волн т. Условие минимума Если разность хода этих волн равна нечетному числу полуволн, то это означает, что волны от точек А и Б придут в точку С в противофазе и погасят друг друга.
Стоячие волны Стоячие волны образуются при сложении прямой и отраженной волны, если у них одинаковая частота и амплитуда.
Координаты узлов: Образование стоячих волн наблюдают при интерференции бегущей и отраженных волн. Вы здесь: Главная 11 класс Физика Механические волны. Волна - это процесс распространения колебания в среде с течением времени. Механические волны упругие, звуковые, волны на поверхности жидкости. Электромагнитные волны свет, радиоволны, излучения.
