Embedded Files
Поширення механічних коливань у просторі з плином часу називають механічною хвилею.
Будь-яка механічна хвиля створюється тілом, яке коливається, — джерелом хвилі.
Під час поширення механічної хвилі частинки середовища здійснюють коливання відносно своїх положень рівноваги. При цьому відбувається поширення енергії від одних точок середовища до інших без перенесення речовини.
Точки поверхні, які коливаються в однаковій фазі, називають хвильовим фронтом, тобто поверхнею однакових фаз. Якщо такою поверхнею є площина, то хвиля називається плоскою.
Поперечна хвиля — хвиля, в якій коливання відбуваються в площині, перпендикулярній до напрямку поширення.
Поздовжня хвиля - хвиля, в якій коливання в кожній точці простору паралельні напрямку розповсюдження.
Хвилі на поверхні рідини не є ані поздовжніми, ані поперечними.
Вони мають складний поздовжньо-поперечний характер, при цьому частинки рідини рухаються по еліпсах.
Виявляємо основні властивості хвиль
1. Коливальний рух від однієї точки середовища до іншої передається не миттєво, а з певним запізненням, тому хвилі поширюються в середовищі зі скінченною швидкістю.
2. Джерелом механічних хвиль за вжди є тіло, що коливається; оскільки коливання частин середовища в ході поширення хвилі є вимушеними, то частота коливань кожної частини середовища дорівнює частоті коливань джерела хвилі.
3. Механічні хвилі не можуть поширюватись у вакуумі.
4. Хвильовий рух не супроводжується перенесенням речовини — частини середовища лише коливаються біля деяких положень рівноваги.
5. Із приходом хвилі частини середовища починають рухатися (набувають кінетичної енергії). Це означає, що під час поширення хвилі відбувається перенесення енергії.
Перенесення енергії без перенесення речовини є найважливішою властивістю будь-якої хвилі.
Основними характеристиками хвиль є:
амплітуда – модуль максимального зміщення точок середовища відносно положень рівноваги;
період – час повного коливання точок відносно положень рівноваги (період коливань хвилі дорівнює періоду коливань джерела хвиль);
частота – кількість повних коливань, що здійснює точка середовища відносно положення рівноваги;
швидкість поширення хвилі – швидкість поширення певного гребня чи западини (або точки з певною фазою) у просторі;
довжина хвилі – найменша відстань між двома точками, коливання в яких відбуваються в однаковій фазі, тобто відстань, на яку поширюється хвиля за час, що дорівнює періоду коливань джерела.
Характеристики хвиль
Перевір себе
Перевір себе
Запитання
1. Що називають хвилею?
2. Що відбувається під час поширення хвилі?
3. Які хвилі називають поперечними?
4. Які хвилі називають поздовжніми?
5. Назвіть основну властивість хвиль.
6. Що називають довжиною хвилі?
7. Як можна визначити швидкість поширення хвилі?
Задачі
1. На озері з човна в безвітряну погоду скинули якір. Дослідник, який стояв на березі, полічив, що хвиля досягла берегу за 1 хв, а за 10 с відбувся 21 сплеск, рахуючи з першого. Відстань між сусідніми гребнями хвиль становила 0,7 м. Визначте відстань від човна до берега.
2. Плавучий буй на гребнях хвиль за 30 с піднявся 25 разів. Визначте швидкість поширення хвиль, якщо відстань між двома сусідніми гребнями дорівнює 3 м.
3. По озеру рухається катер, хвилі від якого дістаються до берега за час t = 1 хв. Відстань між гребнями хвиль l = 0,5 м, час між ударами хвиль об берег τ=0,5 с. Визначити відстань L від катера до берега.
4. По поверхні води в озері хвиля поширюється зі швидкістю 6 м/с. Визначте період і частоту коливань бакена, якщо довжина хвилі 3 м.
5. Визначте довжину хвилі, якщо її частота 4 Гц, а швидкість її поширення 2 м/с.
6. В океанах довжина хвилі сягає 270 м, а період - 13,5 с. Визначте швидкість поширення такої хвилі.
7. Човен гойдається на хвилях, які поширюються зі швидкістю 1,5 м/с. Відстань між двома найближчими гребенями хвиль 6 м. Визначте період коливань човна.
Page updated
Google Sites
Report abuse