2015-02-04
764
Колебательное движение в упругой среде (твёрдой, жидкой, газообразной) распространяется от частицы к частице вследствие упругого взаимодействия частиц. Процесс распространения колебаний в пространстве называют волной. Особенностью волн является перенос энергии без переноса вещества. Упругие (механические) волны в любой среде, имеющие частоту в пределах от 20 до 20000 Гц, называют звуком. В жидкостях и газах звуковые волны представляют собой продольные волны сжатия и растяжения (разрежения); в твердых телах, где возможны упругие деформации сдвига, звуковые волны могут быть и поперечными. Скорость распространения звуковых волн зависит от упругих свойств и плотности среды.
Математическое выражение, которое дает зависимость смещение точек в волне от их координаты и времени, называют уравнением волны
(1)
где у – смещение колеблющейся точки от положения равновесия;
А – амплитуда колебаний (максимальное смещение);
- циклическая частота колебаний;
- фаза колебаний
(2)
|
|
|
где 
- линейная частота колебаний (число колебаний за единицу времени);
Т – период колебания (время одного полного колебания);
- скорость распространения волны.
Волна также характеризуется длиной волны 
- это расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе.
Длина волны равна тому расстоянию, на которое распространяется определенная фаза за период, т.е., 
или учитывая, что Т= 
(3)
Все точки в бегущей волне имеют одинаковую амплитуду. Энергия колебаний равномерно распределена вдоль направления распространения волны.
х
Рис.1.
