Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 109 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

107
поперечные волны, у которых смещения частиц перпендикулярны
распространению волны. В жидкости или газе в отличие от твердых тел
нет сил сопротивления сдвигу, поэтому могут распространяться только
продольные волны. Хорошо известный пример продольных волн –
звуковые волны, возникающие из-за упругости воздуха.
Особое место занимают электромагнитные волны, передача возбужде-
ний в этом случае происходит вследствие колебаний электрического и
магнитного полей. Среда, в которой распространяются электромагнитные
волны, как правило, оказывает существенное влияние на процесс
распространения, однако электромагнитные волны в отличие от упругих
могут распространяться даже в вакууме. Связь между различными
участками в пространстве при распространении таких волн обусловлена
тем, что изменение электрического поля вызывает появление магнитного
поля и наоборот.
Очень важным и интересным типом волн являются волны на
поверхности воды. Это один из распространенных видов волн, который
каждый наблюдает с детства. Если на поверхности достаточно глубокого
бассейна, наполненного водой, создать возмущение (бросить камень), то
по поверхности воды начнут распространяться волны. Возникновение их
объясняется тем, что частицы жидкости, которые находятся вблизи
впадины (созданной камнем), будут стремиться заполнить впадину,
находясь под действием силы тяжести. Развитие этого явления со
временем ведет к распространению волны на воде. Частицы жидкости в
такой волне двигаются не вверх-вниз, а приблизительно по окружностям,
поэтому волны на воде не являются ни продольными, ни поперечными.
Они как бы смесь тех и других. С глубиной радиусы окружностей, по
которым двигаются частицы жидкости, уменьшаются до тех пор, пока они
не станут равными нулю.
Если анализировать скорость распространения волны на воде, то
оказывается, что она зависит от ее длины. Скорость длинных волн
пропорциональна корню квадратному из ускорения свободного падения,
умноженному на длину волны. Причиной возникновения таких волн
является сила тяжести. Для коротких волн восстанавливающая сила
обусловлена силой поверхностного натяжения, и потому скорость таких
волн пропорциональна корню квадратному из частного, в числителе
которого стоит коэффициент поверхностного натяжения, а в знаменателе –
произведение длины волны на плотность воды. Для волн средней длины
скорость распространения зависит от перечисленных выше параметров. Из
сказанного ясно, что волны на воде – явление весьма сложное, а потому
издавна привлекают внимание исследователей.
3.5.1. Открытие солитона

Страницы