Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

60
которых возникают упругие силы при деформациях растяжения - сжатия.
Поэтому продольные волны могут распространяться в любых веществах -
твердых, жидких и газообразных.
Источником волны может быть любое колеблющееся тело,
приводимое в движение генератором колебаний (рукой человека,
электромотором и пр.). Энергия генератора передается первой колеблющейся
частице, которая передает энергию соседним частицам, те, в свою очередь,
своим соседним частицам и т.д. Таким образом, возмущение, то есть участок
среды, в котором частицы выведены из положения равновесия,
распространяется от источника колебаний со скоростью волны.
Распространение возмущения в волне происходит не мгновенно, а с
определенной скоростью, потому что частицы среды обладают инерцией.
Чтобы вывести частицу из положения равновесия, требуется определенное
время. Поэтому соседние частицы, даже самые ближайшие, колеблются со
сдвигом по фазе. Это означает, что каждая последующая частица приходит в
колебание несколько позднее предыдущей.
Скорость распространения волны называют фазовой скоростью. Она
зависит от свойств среды. Так, скорости волн в твердых средах и в газах
можно вычислить по формулам Лапласа:
G
тв
;
M
TR
г
,(8.1)
где ρ – плотность среды, М – молярная масса, Т – температура, R –
универсальная газовая постоянная, G – модуль сдвига, γ – коэффициент
Пуассона, равный отношению теплоемкости газа при постоянном давлении к
теплоемкости его при постоянном объеме (постоянная адиабаты).
Длиной волны
называется расстояние между двумя
ближайшими точками, совершающими колебания в одинаковой фазе.
Колебания таких точек отстают друг от друга на время, равное периоду
колебаний, поэтому скорость распространения волны может быть найдена по
формуле:
T
или
(8.2)
Ещё одной характеристикой волн является волновое число:
2
k
k
(8.3)
Геометрическое место точек, до которых в данный момент времени
дошло возмущение, называется волновым фронтом. Если источник волн
точечный и колебания от него распространяются во все стороны - волна
называется сферической.

Страницы