Механическая волна
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2013 г. ) |
В физике механическая волна — это волна , представляющая собой колебание материи и, следовательно, передающая энергию через материальную среду . [1] (С классической точки зрения вакуум — это нематериальная среда, в которой электромагнитные волны распространяются .)
Хотя волны могут перемещаться на большие расстояния, движение среды передачи — материала — ограничено. Поэтому колеблющийся материал не отходит далеко от своего первоначального положения равновесия. Механические волны могут возникать только в средах, обладающих упругостью и инерцией . Существует три типа механических волн: поперечные волны , продольные волны и поверхностные волны . Некоторыми из наиболее распространенных примеров механических волн являются волны на воде, звуковые волны и сейсмические волны .
Как и все волны, механические волны переносят энергию . Эта энергия распространяется в том же направлении, что и волна. Волна требует начального затрат энергии; как только эта первоначальная энергия добавлена, волна проходит через среду, пока вся ее энергия не будет передана. Напротив, электромагнитные волны не требуют среды, но все же могут проходить через нее.
Поперечная волна
[ редактировать ]Поперечная волна — это форма волны, в которой частицы среды колеблются вокруг своего среднего положения, перпендикулярного направлению движения волны.
Чтобы увидеть пример, переместите конец Slinky ( другой конец которого зафиксирован) влево и вправо от Slinky, а не вперед и назад. [2] Свет также обладает свойствами поперечной волны, хотя это электромагнитная волна. [3]
Продольная волна
[ редактировать ]Продольные волны заставляют среду колебаться параллельно направлению волны. Он состоит из множественных сжатий и разрежений. Разрежение — это самое дальнее расстояние друг от друга в продольной волне, а сжатие — это самое близкое расстояние друг от друга. Скорость продольной волны увеличивается при более высоком показателе преломления из-за более близкого расположения атомов в сжимаемой среде. Звук представляет собой продольную волну.
Поверхностные волны
[ редактировать ]Волны этого типа распространяются вдоль поверхности или границы раздела двух сред. Примером поверхностной волны могут быть волны в бассейне, океане, озере или любом другом водоеме. Существует два типа поверхностных волн: волны Рэлея и волны Лява .
Волны Рэлея, также известные как накатывание земли , представляют собой волны, которые движутся в виде ряби и движутся подобно волнам на поверхности воды. Такие волны намного медленнее объемных волн , их скорость составляет примерно 90% от скорости объемных волн. [ объяснить ] для типичной однородной упругой среды. Волны Рэлея имеют потери энергии только в двух измерениях и, следовательно, более разрушительны при землетрясениях , чем обычные объемные волны, такие как P-волны и S-волны , которые теряют энергию во всех трех направлениях.
Волна Лява — это поверхностная волна, имеющая горизонтальные волны, сдвигающие или поперечные направлению распространения. Обычно они распространяются немного быстрее, чем волны Рэлея, со скоростью около 90% скорости объемной волны и имеют наибольшую амплитуду.
Примеры
[ редактировать ]- Сейсмические волны
- Звуковые волны
- Ветровые волны на морях и озерах
- Вибрация
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джанколи, округ Колумбия (2009) Физика для ученых и инженеров с современной физикой (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл.
- ^ Джордано, Николас (2009). Колледжская физика: рассуждения и отношения (иллюстрированное издание). Cengage Обучение. п. 387. ИСБН 978-0-534-42471-8 . Выдержка со страницы 387
- ^ Таун, Дадли Х. (2014). Волновые явления (иллюстрированное изд.). Публикации Курьера Дувра. п. 139. ИСБН 978-0-486-14515-0 . Выдержка со страницы 139
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
