Волны — это распространение колебаний в пространстве.
В этом примере в пружине распространяется возмущение — изменение некоторых параметров среды, в данном случае меняются сила упругости, скорость, ускорение и смещение витков пружины. Это пример бегущей волны.
При этом каждый виток колеблется около своего положения равновесия и вся пружина целиком остаётся на месте.
В бегущей волне происходит перенос энергии без переноса вещества.
Мы будем рассматривать только упругие волны — волны, которые распространяются в упругой среде.
Волна в пружине является примером продольной волны — волны, в которой распространение возмужения происходит в направлении колебаний. Для существования продольной волны в среде в процессе колебаний должна возникать сила упругости на сжатие. Такие волны могут распространяться в любой упругой среде.
Волна на шнуре или на поверхности воды — это пример поперечной волны — волны, распространение которой происходит перпендикулярно направлению колебаний.
Для распространения поперечной волны в среде должна возникать сила упругости сдвига. Такие силы возникают только в твердых средах, а также на границе раздела двух сред, например, волны на поверхности воды.
Характеристики волн
Поскольку волны — это те же колебания, но распространяющиеся в пространстве, у них остаются все параметры, которые характеризуют колебательное движение. Но добавляются и особенные, относящиеся к волнам.
Длина волны — это рассторяние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний.
λ = v · T
Длину волны можно определить как расстояние между двумя точками, колеблющимися в одинаковой фазе.
Скорость распространения волны
