Хвильовий процес. Рівняння хвилі

хвиля — коливний процес, який безперервно переходить з однієї ділянки простору до іншої.

Отже, хвиля — це процес поширення коливань у просторі. Механічна хвиля — це поширення деформацій пружних се-редовищ.

Хвильовий процес, крім характеристик, притаманних і коливанням (період, частота, фаза, амплітуда), має специфічну характеристику — довжину хвилі («ламбда»). Довжина хвилі — це відстань, яку проходить хвиля за час, що дорівнює одному періоду. Інакше кажучи: — це відстань між найближчими точками середовища, що коливаються в однакових фазах.

Хвиля називається поперечною, якщо напрямок, у якому коливання відбуваються, і напрямок, у якому вони поширюються, взаємно перпендикулярні (а), поздовжньою — якщо ці напрямки паралельні

Поперечні хвилі бувають лише в твердих тілах, поздовжні (хвилі стиснення–розрідження) — у газах, рідинах, твердих тілах.

На поверхні рідин можуть утворюватися хвилі, що нагадують поперечні (наприклад, колові хвилі на воді від каменя), але вони обумовлені в основному силою тяжіння.

де u — невідома функція, яка описує хвилю, x — просторова координата, t — час, s — фазова швидкість поширення хвилі.

Залежність швидкості розповсюдження хвилі від властивостей середовища. Хвильові процеси в організмі людини.

В газах швидкість менша, ніж в рідинах, а в рідинах швидкість менша, ніж у твердих тілах.

Звук – це хвильовий процес.Нормальне людське вухо сприймає достатньо широкий діапазон інтенсивностей звуку: так на частоті 1000 Гц від () – поріг чутливості, до () – порогу больового відчуття.

Походження пульсових хвиль пов’язане з реакцією пружніх стінок судини на пульсуючий плин крові, що виникає при періодичній роботі серця.

Виділимо невелику ділянку еластичної судини, на одному з кінців якого знаходиться поршень. На поршень короткочасно діє сила F. Рідина біля поршня внаслідок її інерції не встигає переміститися вздовж судини, дія сили викликає зростання тиску на стінку – ділянка розширюється доти, доки напруження стінки не компенсує зростання тиску всередині судини. Процес повторюється після нового поштовху поршня. По еластичній судині поширюється хвиля.