|
|
камінцям на березі, очеретові тощо. Енергія коливань гітарної струни переноситься звуковими хвилями і сприймається вухом або мікрофоном. Енергія, яку переносить хвиля, дорівнює сумі кінетичної енергії коливань частинок і потенціальної енергії пружної деформації середовища.
' ~
1. Які хвилі називають поперечними? Наведіть приклади поперечних хвиль. 2. Чи можливі поперечні хвилі в рідинах і газах? 3. У чому полягають відмінності між поперечними і поздовжніми хвилями? Наведіть приклади поздовжніх хвиль. 4. Чому хвиля переносить енергію?
§ 35 — ПОШИРЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХВИЛЬ
В ОДНОРІДНОМУ СУЦІЛЬНОМУ СЕРЕДОВИЩІ
Розглянемо процес поширення механічних хвиль докладніше. Для полегшення розглянемо поширення поперечної пружної хвилі в однорідному одномірному середовищі, моделлю якого може бути ряд пружно пов'язаних між собою частинок (пружний гумовий шнур). Якщо кінець шнура змусити коливатися, то шнуром побіжить поперечна хвиля. Кожна частинка шнура має масу і пружність. Під час деформації шнура в будь-якому його перерізі виникають сили пружності. Ці сили прагнуть повернути шнур у початковий стан. Внаслідок інертності частинка коливного шнура не зупиняється в положенні рівноваги, а минає його, продовжуючи рухатися доти, поки сили пружності не'зупинять цю частинку в момент максимального відхилення від положення рівноваги.
Замінимо реальний шнур ланцюжком однакових кульок, пов'язаних між собою пружинками (мал. 64). Кульки перебувають на однаковій відстані одна від одної. Якіцо відхилити ліву крайню кульку від положення рівноваги вгору, пружинка деформується і на другу кульку почне діяти сила, змушуючи її відхилятися в той самий бік, що й першу. Внаслідок інертності рух другої кульки відбуватиметься узгоджено з рухом першої. її рух, повторюючи рух першої кульки, запізнюватиметься в часі.
Якщо першу кульку змусити коливатися з періодом Т, то друга кулька теж почне коливатися слідом за першою, однак з певним відставанням за фазою. Третя кулька під впливом сили пружності, викликаної рухом другої кульки, також почне коливатися, ще сильніше відстаючи за фазою, і т. д. Нарешті, всі кульки здійснюватимуть вимушені коливання з однаковою частотою, однак з різними фазами. При цьому по
|
|