Механические волны. Лекция 9

Механические волны- это
процесс распространения колебаний в упругой среде;
при этом происходит перенос энергии от частицы к частице;
переноса вещества нет;
для создания механической волны необходима упругая среда: жидкость, твердое тело или газ.

Для возникновения механической волны необходимо:
1. Наличие упругой среды
2. Наличие источника колебаний – деформации среды

Виды волн
поперечные
продольные
Если смещение частиц происходит перпендикулярно направлению распространения волны, то волна называется поперечной.
Поперечная волна может распространятся только
в твёрдой среде, потому что для её распространения нужна
деформация сдвига.
Если смещение частиц совершается вдоль направления распространения волны, то такие волны называются продольными

Поперечные волны

Продольные волны

Скорость волны - скорость распространения возмущения. Скорость волны определяется свойствами среды, в которой эта волна распространяется. При переходе волны из одной среды в другую ее скорость изменяется.
Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний в ней.
Длина волны.
Длина поперечной и продольной волны.
2. Уравнение и основные характеристики волны.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Уравнение гарманической бегущей волны

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.
Пусть плоская волна распространяется не вдоль оси , а в направлении, задаваемом вектором − единичным вектором нормали к плоскому фронту (рис. 9.3).

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.

СФЕРИЧЕСКАЯ ВОЛНА
Возникает, если поместить в среду, например, воду, пульсирующую сферу.
Волновые поверхности – это сферы.
Лучи направлены вдоль продолжений радиусов пульсирующей сферы.
Энергия, излучаемая источником, постепенно убывает по мере увеличения радиусов волновых поверхностей,
Амплитуда колебаний частиц в сферической волне
по мере удаления от источника убывает

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.

4. Волновое уравнение. Волновой вектор.

5. Энергия механической волны.

6. Плотность энергии. Вектор Умова.

6. Плотность энергии. Вектор Умова.