2. Які ви знаєте механічні величини, що характеризують вплив пружної хвилі на середовище?
Послідовне передавання механічних коливань (деформацій) частинками середовища носить назву пружної хвилі.
Пружні хвилі поширюються в середовищі в різних напрямках. Поверхня, яку утворюють частинки середовища, що одночасно і співфазно вступають в 1 – е коливання, називається фронтом хвилі. Іншими словами, фронт хвилі – це поверхня між зоною середовища з коливанням частинок і незбуреною в даний момент зоною. Фронт хвилі в будь-якій точці перпендикулярний до напрямку поширення хвилі. За формою фронти хвиль бувають плоскими, сферичними, циліндричними та ін.
Так як при проходженні хвилі в середовищі відбувається зміна його механічного стану, то для характеристики впливу хвилі на середовище використовують ряд механічних понять і величин.
Деформації розтягу (стиску) – це відносна зміна об’єму тіла без зміни його форми.
Закон Гука характеризує зв’язок деформації з діючим напруженням і механічними властивостями середовища:
де Е – модуль Юнга (модуль повздовжньої пружності), що характеризує здатність середовища деформуватися під впливом одноосної дії; .
3.Які ви знаєте типи пружних хвиль, їх характеристика.
Пружні механічні хвилі виникають і поширюються лише в пружному середовищі. Пружні хвилі ще діляться на подовжні й поперечні. У подовжніх хвилях частинки середовища коливаються в напрямку поширення хвилі, у поперечних – у площинах, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі.
Це означає, що поздовжні хвилі поширюються у твердих, рідких і газоподібних середовищ. Поперечні хвилі можуть поширюватися в середовищах, у яких виникають пружні сили при деформаціях зсуву, тобто фактично тільки у твердих тілах.
4. Основні властивості пружних хвиль
Послідовне передавання механічних коливань (деформацій) частинками середовища носить назву пружної хвилі.
Довжиною хвилі називається найкоротша відстань, на яку поширюється коливання за час T. вимірюється в метрах.
Пружними (або механічними) хвилями називаються механічні збурення, що поширюються у пружному середовищі. Пружні хвилі бувають поперечні і поздовжні.
Пружна хвиля називається гармонічною, якщо відповідні їй коливання частинок середовища є гармонічними.
У поперечних хвилях частинки середовища коливаються в площинах, які перпендикулярні до напрямку поширення хвилі (рис. 29). Поперечні хвилі можуть поширюватись в середовищі, в якому виникають пружні сили при деформації зсуву, тобто лише у твердих тілах.
У поздовжніх хвилях частинки коливаються в напрямку поширення хвилі (рис. 30). Ці хвилі можуть поширюватись в середовищах, в яких виникають пружні сили при деформації стиску і розтягу, тобто у твердих, рідких і газоподібних тілах.
7 Що таке деформація?
Деформація – це зміна взаєморозташування частинок під дією сили, прикладеної ззовні.
Пружні деформації зникають після припинення дії зовнішньої сили, а непружні залишаються. По формі пружні деформації розділяють на деформації розтягу (чи стиску) і деформації зсуву.
У більшості твердих тіл, у тому числі і гірських породах, під дією прикладених сил відбуваються як пружні. так і пластичні деформації. Коли зовнішні сили незначні та діють короткочасно, більшість твердих тіл поводять себе як абсолютно пружні.
Послідовне передавання механічних коливань (деформацій) частинками середовища носить назву пружної хвилі.
Пружні хвилі поширюються в середовищі в різних напрямках. Поверхня, яку утворюють частинки середовища, що одночасно і співфазно вступають в 1 – е коливання, називається фронтом хвилі. Іншими словами, фронт хвилі – це поверхня між зоною середовища з коливанням частинок і незбуреною в даний момент зоною. Фронт хвилі в будь-якій точці перпендикулярний до напрямку поширення хвилі. За формою фронти хвиль бувають плоскими, сферичними, циліндричними та ін.
Так як при проходженні хвилі в середовищі відбувається зміна його механічного стану, то для характеристики впливу хвилі на середовище використовують ряд механічних понять і величин.
Деформації розтягу (стиску) – це відносна зміна об’єму тіла без зміни його форми.
(1.1)
де – лінійна (одноосна) деформація.
Деформація розтягу пропорційна діючому навантаженню :
(1.2)