Основные выводы.
1. При сложений гармонических колебаний одинаковой частоты и направления и возникает гармоническое колебание
,
где
и .
2. Волны.
Колеблющееся тело в сплошной среде может передавать возмущение соседним участкам этой среды, которое будет в ней распространяться. Результирующее движение среды называется бегущей волной. Волновое движение является периодическим. Параметры бегущей волны:
– пучность — высшая точка волнового движения;
– впадина —низшая точка волнового движения;
– длина, волны l — расстояние между двумя пучностями или любыми двумя точками на одинаковой высоте;
– частота n —число пучностей (гребней), проходящих данную точку за единицу времени;
– период — Т = 1/n
– скорость волны u — скорость, с которой распространяется пучность u = l/ Т = l n. Скорость волны зависит от свойств среды.
Если частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны — волна называется поперечной.
Если частицы среды колеблются в направлении распространения волны — волна называется продольной.
|
|
3. Уравнение, описывающее распространение плоской волны в струне с линейной плотностью m= dm/dx и натяжением Т
или
где —скорость распространения волны.
4. Решение волнового уравнения имеет вид:
или у = A cos( w t – kx),
где w = 2p n — круговая частота и k = 2p/l —волновое число.
5. Волновое уравнение справедливо для всех видов бегущих волн как для поперечных, так и для продольных.
6. В волновом процессе не происходит переноса вещества. Частицы среды перемещаются в ограниченной области пространства. Однако, бегущая волна переносит энергию. Энергия, переносимая волной, равна , где r— плотность среды, S — поперечное сечение, через которое проходит волна. Интенсивность волны — энергия, переносимая в единицу времени через единицу поверхности, равна .