Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 101 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

101
ñÿ î÷åíü áîëüøîé ïðè ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøèõ çàòðàòàõ ýíåðãèè.
Èìåííî ýòèì ÿâëåíèåì îáúÿñíÿåòñÿ "ôëàòòåð" è ðàçðóøåíèå ìîñòà
ñèëüíûì ïîòîêîì âîçäóõà.
§ 2. Ðàñïðîñòðàíåíèå êîëåáàíèé.
Çâóêîâûå è ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû
Óïðóãîé íàçûâàåòñÿ ñðåäà, êîòîðàÿ ìîæåò ñîïðîòèâëÿòüñÿ äå-
ôîðìàöèè. Âîçüìåì, íàïðèìåð, ìåòàëëè÷åñêóþ ëèíåéêó. Çàêðåïèì
îäèí åå êîíåö, à íà âòîðîé ïîäåéñòâóåì ñ íåêîòîðîé ñèëîé. Äëÿ òîãî
÷òîáû ñîãíóòü ëèíåéêó òðåáóåòñÿ ïðèêëàäûâàòü ñèëó, êîòîðàÿ óðàâ-
íîâåøèâàåòñÿ ñèëàìè, äåéñòâóþùèìè ñî ñòîðîíû ñîñåäíèõ ó÷àñòêîâ
ëèíåéêè. ×åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ äåéñòâèÿ âíåø-
íåé ñèëû ëèíåéêà ðàçîãíåòñÿ è ïåðåéäåò â ïðÿìîå ñîñòîÿíèå. Ýòî
ïðèìåð äåéñòâèÿ óïðóãèõ ñèë â òâåðäûõ òåëàõ. Â ãàçàõ òàêæå ñóùå-
ñòâóþò óïðóãèå ñèëû. Âîçüìåì ïîðøåíü â öèëèíäðå è ïîïûòàåìñÿ
ñæàòü ãàç â öèëèíäðå. Óïðóãèå ñèëû, âîçíèêàþùèå èç-çà èçáûòî÷-
íîãî äàâëåíèÿ ãàçà, áóäóò ñòðåìèòüñÿ âåðíóòü ïîðøåíü â ïîëîæåíèå
ðàâíîâåñèÿ. Æèäêîñòè òîæå ÿâëÿþòñÿ óïðóãèìè ñðåäàìè, â íèõ òàêæå
âîçíèêàþò óïðóãèå ñèëû.
Îòëè÷èå óïðóãèõ ñèë â òâåðäûõ òåëàõ îò óïðóãèõ ñèë â æèäêî-
ñòÿõ è ãàçàõ, çàêëþ÷àþòñÿ â òîì, ÷òî â òâåðäûõ òåëàõ óïðóãèå
ñèëû äåéñòâóþò âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ, íåçàâèñèìî îò òîãî, êóäà
ìû ñòðåìèìñÿ ïðèëîæèòü ñèëó. Â ãàçàõ óïðóãèå ñèëû âîçíèêàþò
òîëüêî òîãäà, êîãäà ìû ñòðåìèìñÿ èçìåíèòü ïåðâîíà÷àëüíûé îáúåì
ãàçà. Äðóãèìè ñëîâàìè, òâåðäîå òåëî ñîïðîòèâëÿåòñÿ èçìåíåíèþ
ñâîåãî îáúåìà è ñâîåé ôîðìû, à æèäêîñòè è ãàçû – òîëüêî èçìåíå-
íèþ îáúåìà.
Åñëè çàñòàâèòü êîëåáàòüñÿ ó÷àñòîê óïðóãîé ñðåäû, òî ïîä äåé-
ñòâèåì óïðóãèõ ñèë ýòè êîëåáàíèÿ áóäóò ïåðåäàâàòüñÿ ñîñåäíèì ó÷à-
ñòêàì ñðåäû. Ïðîöåññ ðàñïðîñòðàíåíèÿ êîëåáàíèé â óïðóãîé ñðåäå
íàçûâàþò âîëíàìè.  îáùåì ñëó÷àå âîëíà – ýòî ïðîöåññ ðàñïðîñòðà-
íåíèÿ êîëåáàíèé êàêîãî-òî ïàðàìåòðà (ñìåùåíèÿ àòîìîâ â òåëå, äàâ-
ëåíèÿ â ãàçàõ, íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ èëè åùå ÷åãî-
íèáóäü) â ïðîñòðàíñòâå. Â æèäêîñòÿõ è ãàçàõ êîëåáàíèÿ ìîãóò áûòü
íàïðàâëåíû òîëüêî âäîëü íàïðàâëåíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíû. Òà-
êèå âîëíû íàçûâàþòñÿ ïðîäîëüíûìè.
 òâåðäûõ òåëàõ êîëåáàíèÿ ìîãóò ñîâåðøàòüñÿ êàê âäîëü íàïðàâ-
ëåíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíû, òàê è ïîïåðåê. Âîëíû, ó êîòîðûõ
êîëåáàíèå ñîâåðøàåòñÿ ïåðïåíäèêóëÿðíî íàïðàâëåíèþ ðàñïðîñòðà-
íåíèÿ, íàçûâàþòñÿ ïîïåðå÷íûìè. Ïðèìåðîì ïðîäîëüíûõ âîëí â ãà-
çàõ ÿâëÿåòñÿ çâóê. Ïðèìåðîì ïîïåðå÷íûõ âîëí ÿâëÿþòñÿ ýëåêòðî-