Механика. Молотков Н.Я - 155 стр.

UptoLike

Рубрика: 

155
8. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ
8.1. ПОНЯТИЕ О МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЛНАХ.
УРАВНЕНИЕ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ
Частицы любой упругой среды (твёрдой, жидкой или газообраз-
ной) взаимодействуют между собой. Если в каком-либо месте упругой
среды возбудить колебания её частиц, то колебание начнёт переда-
ваться в среде от частицы к частице с некоторой скоростью v. Другими
словами, мы здесь сталкиваемся со связанными колебаниями большого
числа частиц (см. разд. 7.13). Процесс распространения колебаний в
упругой среде называется механической волной.
Частицы среды, в которой распространяется волна, связаны друг с
другом упругими силами, и они обладают массой. Поэтому при рас-
пространении волны частицы не переносятся волной, а совершают
колебания около своих положений равновесия. В зависимости от на-
правления колебаний частиц по отношению к направлению, в котором
распространяется волна, различают продольные и поперечные волны.
В продольной волне частицы среды колеблются вдоль направления
распространения волны. В поперечной волне частицы среды колеб-
лются в направлениях, перпендикулярных к направлению распростра-
нению волны.
Предварительное исследование процесса распространения волн
можно наглядно исследовать с помощью механической дискретной
периодической структуры (рис. 8.1). Она состоит из тринадцати
(N = 13) одинаковых металлических стержней длиной 0,7 м, располо-
женных в горизонтальной плоскости параллельно друг другу на рас-
стоянии 8 см. Каждый стержень имеет поперечную ось вращения,
укреплённую с помощью опорных винтов в цилиндрическом кольце.
Рис. 8.1