Механические волны

Август 22, 2022

Главная
Физика
Механические волны

Содержание

2. Механические волны Колеблющиеся тело, помещенное в упругую среду, является источником колебаний, распространяющихся от него во все
3. При распространении волны, частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия.
4. Волны бывают поперечными (колебания происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения), и продольными (сгущение и разряжение частиц
5. Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию. Продольная волна – это волна,
6. Если взаимосвязь между частицами среды осуществляется силами упругости, возникающими вследствие деформации среды при передаче колебаний от
7. Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны λ: – скорость распространения волны
8. Фронт волны – геометрическое место точек, до которых доходит возмущение в момент времени t. В однородной
9. В зависимости от формы волновой поверхности различают плоские волны: волновые поверхности – параллельные плоскости: сферические волны:
10. Уравнением волны – называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как функцию ее координат (x, y,
11. Уравнение плоской волны Найдем вид волновой функции, ξ в случае плоской волны предполагая, что колебания носят
12. Введем волновое число или в векторной форме Так как , то Отсюда Тогда уравнение плоской волны
13. При поглощении средой энергии волны: -наблюдается затухание волны (уменьшение интенсивности волны по мере удаления от источника
14. Уравнение сферической волны Амплитуда колебаний убывает по закону Уравнение сферической волны: или Пусть При поглощении средой
15. Распространение волн в однородной среде в общем случае описывается волновым уравнением – дифференциальным уравнением в частных
16. Решением волнового уравнения является уравнение любой волны, например сферической: или плоской : Для плоской волны, распространяющейся
17. Фазовая скорость. Групповая скорость. Фазовая скорость – это скорость распространения фазы волны. (скорость распространения волны) Для
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Механические волны
Колеблющиеся тело, помещенное в упругую среду, является источником колебаний, распространяющихся

от него во все стороны.

Процесс распространения колебаний в пространстве называется волной

Слайд 3

При распространении волны, частицы среды не движутся вместе с волной, а

колеблются около своих положений равновесия.
Вместе с волной от частицы к частице, передается лишь состояние колебательного движения и его энергия.
Основным свойством всех волн независимо от их природы является перенос энергии без переноса вещества.

Слайд 4

Волны бывают поперечными (колебания происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения), и

продольными (сгущение и разряжение частиц среды происходят в направлении распространения).

Слайд 5

Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию.
Продольная

волна – это волна, в которой частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны.
Поперечная волна - это волна, в которой частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны.

Слайд 6

Если взаимосвязь между частицами среды осуществляется силами упругости, возникающими вследствие деформации

среды при передаче колебаний от одних частиц к другим, то волны называются упругими (звуковые, ультразвуковые, сейсмические и др. волны).
Упругие поперечные волны возникают в среде, обладающей сопротивлением сдвигу,
вследствие этого:
в жидкой и газообразной средах возможно возникновение только продольных волн;
в твердой среде возможно возникновение как продольных, так и поперечных волн.

Слайд 7

Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны

λ:

– скорость распространения волны :

– период

ν – частота

Волновая функция

Слайд 8

Фронт волны – геометрическое место точек, до которых доходит возмущение в

момент времени t.
В однородной среде направление распространения перпендикулярно фронту волны .
Волновая поверхность – геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе.
Число волновых поверхностей – бесконечно.
Фронт волны – один.
Волновые поверхности неподвижны.
Фронт волны все время перемещается

Слайд 9

В зависимости от формы волновой поверхности различают
плоские волны: волновые поверхности

– параллельные плоскости:
сферические волны: волновые поверхности – концентрические сферы.

Слайд 10

Уравнением волны – называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как

функцию ее координат (x, y, z) и времени t.

Уравнение плоской и сферической волны. Волновое уравнение.

Слайд 11

Уравнение плоской волны
Найдем вид волновой функции, ξ в случае плоской

волны предполагая, что колебания носят гармонический характер:

Чтобы пройти путь x необходимо время

– это уравнение плоской волны.

Пусть

Слайд 12

Введем волновое число
или в векторной форме
Так как
, то

Отсюда

Тогда уравнение плоской волны запишется так:

Слайд 13

При поглощении средой энергии волны:
-наблюдается затухание волны (уменьшение интенсивности волны по

мере удаления от источника колебаний);
β – коэффициент затухания;
А – амплитуда.

Слайд 14

Уравнение сферической волны
Амплитуда колебаний
убывает по закону
Уравнение сферической волны:

или

Пусть

При поглощении средой энергии волны:

β – коэффициент затухания.

Слайд 15

Распространение волн в однородной среде в общем случае описывается волновым

уравнением – дифференциальным уравнением в частных производных:

Любая функция, удовлетворяющая этому уравнению, описывает некоторую волну, причем -фазовая скорость волны

Слайд 16

Решением волнового уравнения является уравнение любой волны, например
сферической:
или плоской

:
Для плоской волны, распространяющейся вдоль оси x, волновое уравнение упрощается:
оператор Лапласа:

Слайд 17

Фазовая скорость. Групповая скорость.
Фазовая скорость – это скорость распространения фазы

волны. (скорость распространения волны)

Для синусоидальной волны скорость переноса
энергии равна фазовой скорости.

Скорость волны (v) - это скорость распространения
колебаний в упругой среде. Скорость волны
равняется произведению длины волны на её
частоту.

Механические волны

Содержание

Механические волныКолеблющиеся тело, помещенное в упругую среду, является источником колебаний, распространяющихся

При распространении волны, частицы среды не движутся вместе с волной, а

Волны бывают поперечными (колебания происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения), и

Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию.Продольная

Если взаимосвязь между частицами среды осуществляется силами упругости, возникающими вследствие деформации

Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны

Фронт волны – геометрическое место точек, до которых доходит возмущение в

В зависимости от формы волновой поверхности различают плоские волны: волновые поверхности

Уравнением волны – называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как

Уравнение плоской волны Найдем вид волновой функции, ξ в случае плоской

Введем волновое число или в векторной форме Так как , то

При поглощении средой энергии волны:-наблюдается затухание волны (уменьшение интенсивности волны по

Уравнение сферической волны Амплитуда колебаний убывает по закону Уравнение сферической волны: