Учебные пособия, книги, вся теория по физике для студента, школьника и учителя. Полезные и познавательные статьи.
С нами учить физику легко!

Присоединяйся

Проголосуй

Стоит ли размещать материалы для ЕГЭ на нашем сайте?

Да
Нет

Полезное



Рекламные материалы




Уважаемый посетитель, Вы находитесь на странице, где представлен урок Что такое волна?. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Что такое волна?

В данном уроке Вы узнаете что такое волна. Что такое длина волны и скорость волны.
Что же распространяется вдоль поля, по воде, вдоль шнура?
Во всех трех примерах источником волн являются колебания. Колеблются стебли растений, деформируемые ветром, колеблются частицы воды, колеблется конец шнура. А колебания, возникшие в одном месте (например, на конце шнура), передаются другим частицам. То, что мы называем волной, и есть распространение колебаний от точки к точке, от частицы к частице.
Хорошей моделью образования волны в шнуре может служить цепочка маленьких шариков (точек), массой m каждый, между которыми действует сила упругости. Мы можем вообразить, что между шариками расположены маленькие пружинки (рис. 166).
Пусть точка 1 отведена вверх и отпущена. Пружинка, связывающая ее с точкой 2, при этом растянется, возникнет сила упругости, которая действует не только на точку 1, но и на точку 2. Начнет, следовательно, колебаться и точка 2. Это приведет к деформации следующей пружинки, так что начнет совершать колебания и точка 3 и т.д. Так как у всех шариков одинаковые массы и у всех пружинок одинаковые жесткости, то все шарики будут колебаться (каждый около своего положения равновесия) с одинаковыми периодами и одинаковыми амплитудами. Однако начнутся эти колебания неодновременно. Ведь все шарики обладают инертностью (у них есть масса!) и, значит, на изменение их скорости требуется время. Поэтому вторая точка начнет колебаться позже, чем первая, третья — позже, чем вторая, и т.д.
Длина волны. Допустим, что к тому моменту времени, когда точка 1 пройдет путь от положения равновесия до крайнего верхнего положения (на это уйдет четверть периода колебаний), успеют начать колебания точки 2 и 3 (см.рис. 166). Точки, правее третьей, еще покоятся. До них не дошла «очередь». К моменту, когда точка 1 вернется в положение равновесия, начнут свои колебания точки 4—6 и т. д.
Что такое волна?

Через промежуток времени, равный периоду колебаний шариков, шарик 1 завершит свое первое колебание. К этому времени соседняя точка 2 этого сделать не успеет, потому что она начала двигаться позже. Она и закончит свое первое колебание позже точки 1. Еще позже это сделают точки 3, 4 и т. д.
На некотором расстоянии от точки 1 находится точка, которая «опаздывает» с началом колебаний ровно на один период (на рисунке 166 это точка 13). Это значит, что за время, равное периоду колебания Т, колебание «успело» распространиться до точки 13. Эта точка начнет свое первое колебание в тот момент, когда точка 1 начнет свое второе колебание. Обозначим расстояние, на которое колебание распространяется за время Т, греческой буквой Длина волны. Называется оно длиной волны.
Ясно, что точка, расположенная на расстоянии от точки 1, начнет свое первое колебание в тот момент, когда точка 1 начнет свое третье колебание, а точка 13 — второе. Эти точки, следовательно, движутся одинаково: они одновременно начинают двигаться вверх, вместе проходят положение равновесия, одновременно движутся вниз, одновременно заканчивают очередное колебание и начинают следующее. И не только они, но и любые точки, отстоящие одна от другой на расстояниях, равных и т. д. Можно поэтому сказать, что длина волны равна расстоянию между двумя ближайшими точками в волне, движущимися одинаково и имеющими одинаковые отклонения от положения равновесия.
Реальные тела — это, конечно, не цепочка шариков с пружинками между ними. Но частицы в них реально существуют. Силы взаимодействия между ними тоже действуют. Поэтому и волны в них — тоже реально существуют.
Скорость волны. Волна — это распространение колебаний в пространстве. Поэтому можно говорить о скорости v этого распространения. Эта скорость называется скоростью волны. Мы только что видели, что за время, равное периоду Т, колебание распространяется на расстояние, равное длине волны Длина волны. Значит,

Так как период Т колебаний связан с частотой колебаний соотношением Связь между частотой и периодом, то
Скорость волны формула

Скорость волны равна произведению частоты колебаний в волне на длину волны.


Если Вам понравился урок Что такое волна?, то просим непременно поделиться им с друзьями.


CY-PR.com Valid XHTML 1.0 Transitional
Copyright © 2011 Fizika.inВсе права защищены.
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Fizika.in"