Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны и их характеристики
Колебания - это процесс, который в течение длительного времени локализуется в некоторой области пространства, а
волна - колебательный процесс, который непрерывно переходит с одного участка пространства к другой.
Итак, волна - это процесс распространения колебаний в пространстве.
Механическая волна - это распространение упругих деформаций се-редовищ.
Волновой процесс, помимо характеристик, присущих и колебаниям (период, частота, фаза, амплитуда), имеет специфическую характеристику - длину волны
(«ламбда»).
Длина волны - это расстояние, которое проходит волна за время, равное одному периоду. Иначе говоря:
- это расстояние между ближайшими точками среды, которые колеблются в одинаковых фазах.
Скорость волны, отсюда
.
Волна называется
поперечной, если направление, в котором колебания происходят, и направление, в котором они распространяются, взаимно перпендикулярны (
а),
продольной - если эти направления параллельны (
б).
Поперечные волны бывают только в твердых телах продольные (волны сжатия-разрежения) - в газах, жидкостях, твердых телах.
На поверхности жидкостей могут образовываться волны, напоминающие поперечные (например, круговые волны на воде от камня), но они обусловлены в основном силой тяжести.