ФЭНДОМ


Билет 11.1 по физике, весна 2010, 9-м.


Done by Rullezzz.

Определение и терминологияПравить

Волновое движение — процесс распространений возмущений в среде, вызванных возникновением сил упругости в ней (деформаций сжатия, сдвига, растяжения).

Волна, при проэктировании на Декатрову систему координат, представляет собой синусоиду или косинусоиду.

Все волны обладают некоторыми общими характеристиками:

  • Амплитуда - модуль максимального отклонения тела от положения равновесия.
  • Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.
  • Частота — число полных циклов, совершённых за единицу времени, обратна периоду.
  • Период — время между двумя последовательными прохождениями тела через одно и то же положение в одном и том же направлении, обратен частоте.


КлассификацияПравить

Продольные волныПравить

Волна называется продольной, если частицы смещаются вдоль действия волны.

Упругие силы возникают во всех средах.

Поперечные волныПравить

Волна называется поперечной, если частицы смещаются перпендикулярно действию волны.

Упругие силы возникают только в твердых телах.

Звуковые волныПравить

Звуковыми волнами или просто звуком принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20 кГц – ультразвуком. Волны звукового диапазона могут распространяться не только в газе, но и в жидкости (продольные волны) и в твердом теле (продольные и поперечные волны).

При распространении звука в газе атомы и молекулы колеблются вдоль направления распространения волны. Это приводит к изменениям локальной плотности ρ и давления p.

Характеристики. Сравнение объективных и субъективных.Править

Громкость звука соответствует его амплитуде - максимальноме отклонение от положения равновесия.

Высота звука соответствует его частоте - число полных циклов, совершённых за единицу времени.

Тембр соответствует обер-тонам данного участка волны - призвуки, входящие в спектр музыкального звука.

Эффект ДоплераПравить

Если источник звука и наблюдатель движутся друг относительно друга, частота звука, воспринимаемого наблюдателем, не совпадает с частотой источника звука. Это явление носит название эффекта Доплера.

Звуковые волны распространяются в воздухе (или другой однородной среде) с постоянной скоростью, которая зависит только от свойств среды. Однако, длина волны и частота звука могут существенно изменяться при движении источника звука и наблюдателя.


Его легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, тот услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн.