Распространение колебаний в среде. Волны. Характеристики волн

Распространение колебаний в среде. Волны. Характеристики волн

Помимо обычного колебательного движения в узкой области пространства, возможно ещё и распространение этих колебаний в среде. Вам наверняка приходилось видеть некошеное поле в ветреную погоду, когда, по словам поэта, «волнуется желтеющая нива». Глядя на такое поле, мы видим, что вдоль него что-то перемещается. Но что именно перемещается, неясно. Ведь стебли растений остаются на месте. Они лишь наклоняются, выпрямляются, снова наклоняются. Этот процесс представляет собой волну.

Или вот ещё пример волн. Поместим на поверхность воды в сосуде лёгкий поплавок. А теперь небольшим нажатием заставим его колебаться. Не трудно увидеть, что от поплавка по воде «пошли круги». Эти круги — тоже волны.

Подобное волновое движение можно наблюдать и на таком опыте. Соединим в цепочку несколько горизонтальных пружинных маятников. Если на один конец полученной системы подействовать внешней периодической силой, то по цепочке будет распространяться волна. При ритмичном воздействии витки, подобно маятнику, колеблются возле положений равновесия, то сближаясь, то удаляясь друг от друга.

Эти колебания постепенно передаются от витка к витку вдоль всей пружины, то есть происходит процесс распространения колебаний.

Рассмотренная система (цепочка шариков, связанных между собой пружинами) представляет собой простейшую (одномерную) модель упругой среды. То есть, среда называется упругой, если её частицы связаны между собой силами упругости.

Результаты экспериментов показывают, что колебания, возбуждённые в какой-либо точке упругой среды, с течением времени передаются в её другие точки.

12 Следующая ⇒