Распространение колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны.

Распространение колебаний в среде называют волновым движением.

Колеблющееся тело, создающее волновое движение в окружающей среде, называют вибратором.

Волны, в которых колебания частиц среды происходят перпендикулярно к направлению распространения волны, называют поперечными. Они состоят из ряда чередующихся выпуклостей и впадин.

Поперечные волны могут возникать только в твердых телах и на поверхностях жидкостей.

Волны, в которых колебания частиц происходят по прямой, вдоль которой распространяется волна, называются продольными. Сдвиг частиц в этой волне происходит по линии, соединяющей их центры, то есть вызывает изменение объема.

Поскольку возвращающие силы при изменении объема возникают не только в твердых телах и жидкостях, но и в газах, продольные волны возможны в твердых телах, жидкостях и газах.

Когда волны распространяются не по поверхности среды. а внутри нее, то совокупность точек, колеблющихся в одинаковой фазе, составляет поверхность той или иной формы. Если среда изотропна, то есть скорость распространения фазы в ней по всем направлениям одинакова, то эта поверхность имеет форму сферы. Такие волны называются сферическими.

Непрерывное геометрическое место точек волны, колеблющихся в одинаковых фазах, называется волновой поверхностью.

Линию, вдоль которой происходит распространение фронта волны, называют лучом.

РИСУНОК

Величину λ, характеризующую перемещение волновой поверхности за один период в зависимости от рода среды и частоты колебаний, называют длиной волны. Длину волны измеряют расстоянием, на которое перемещается волновая поверхность за один период колебаний источника волн, то есть длиной волны является расстояние между двумя ближайшими точками бегущей волны на одном луче, которые колеблются в одинаковой фазе.

Для поперечных волн длиной волны являются кратчайшие расстояния между двумя ближайшими выпуклостями или впадинами. Для продольных волн длиной волны служит кратчайшее расстояние между центрами двух соседних сгущений или разряжений.

Скорость распространения колебаний в упругой среде называется фазовой скоростью волны.

___

Так как скорость в изотропной среде постоянна, то ее можно найти, разделив перемещение фазы волны на время ,за которое оно произошло.

Фазовая скорость определяется только физическими свойствами среды и ее состоянием.

Таким образом определенной частоте колебаний _ в заданной среде соответствует единственное значение длины волны _.

При переходе волны из одной среды в другую частота _ и период колебаний _ частиц в ней остаются постоянными, а длина волны _ изменяется пропорционально изменению скорости _.

Природа звука. Скорость распространения звука. Сила и громкость звука, высота нона, тембр. Ультразвук.

Переменный ток.

Получение переменного синусоидного тока при равномерном вращении витка в однородном магнитном поле. Период и частота тока. Мгновенное, максимальное и действующее значение переменного тока, ЭДС и напряжение.

Почти вся энергия вырабатывается в виде энергии переменного тока. Постоянный ток, необходимый в некоторых областях промышленности, получается выпрямлением переменного тока. Основное преимущество переменного тока заключается в возможности просто и с малыми потерями энергии трансформировать напряжение, получая высокое напряжение для передачи электрической энергии на большие расстояния и низкое напряжение для передачи электрической энергии на близкие расстояния и для питания источников энергии.

Переменным током называется ток, изменение которого по величине и направлению повторяется в одной и той же последовательности через равные промежутки времени, называемые периодом _.

РИСУНОК

Если рамку привести во вращение вокруг оси ___ по часовой стрелке с постоянной угловой скоростью _, то в отрезках провода __ и __ возникнет ЭДС индукции __ и __ равные по величине и противоположные по направлению. Движение проводов __ и __ будет происходить по окружности диаметром _____ и с линейной скоростью ____.

Угол поворота рамки _:

РИСУНОК

_=__=___

_ – время одного полного поворота рамки.

_=__*_*____

_=__=__

Общая ЭДС _=2*__=2*_*_*_-____

_=2*__*_*_*____=_*_*_*_*____=_*_*_*_*______

_, _, _, _ = const

_*_*_*_=_м – максимальная ЭДС (амплитуда ЭДС).