Lungimea de undă și viteza de propagare a undei. Lungime de undă. Viteza valurilor. Ecuația unei unde armonice care se deplasează. Caracteristicile energetice ale undei

Undele longitudinale sunt unde în care oscilațiile particulelor mediului au loc de-a lungul direcției de propagare a procesului undei.

Aspectul tipului de unde depinde de proprietățile elastice ale mediului în care se propagă undele.

În corpurile în care sunt posibile deformații elastice de compresie, tensiune și forfecare, pot exista simultan unde longitudinale și transversale - corpuri solide.

În gaze și lichide – unde longitudinale, deoarece nu au elasticitate la forfecare.

II. Caracteristicile valurilor. Ecuația undelor.

Lungime de undă - distanța dintre cele mai apropiate puncte ale undei, oscilând în aceleași faze (l).

Perioada undei este timpul unei oscilații complete a punctelor undei (T).

Frecvența undei este reciproca perioadei (ν).

În timpul t = T, unda se propagă pe o distanță egală cu l.

Introducând conceptele de l și T, putem vorbi despre viteza de propagare a undelor.

Viteza de propagare a undelor depinde de mediu:

a) pe densitatea acesteia;

b) elasticitate.

unde E este modulul lui Young;

G este modulul de forfecare.

Pentru solide E > G, deci Vpr > Vper.

Viteza de propagare nu depinde de:

a) asupra formei pulsului (adică modul în care compresia se modifică în timp);

b) cu privire la cantitatea de compresie.

Să încercăm să exprimăm matematic procesul de propagare a undelor. Sursa de undă este un sistem oscilant. Particulele mediului adiacent acestuia intră și ele în oscilație.

Ecuația undelor de călătorie

Ecuația undei de călătorie determină deplasarea oricărui punct din mediu situat la o distanță ℓ de vibrator la un moment dat.

De asemenea, observăm că particulele mediului nu urmează valul, ci doar oscilează în jurul poziției de echilibru. Viteza de propagare a undei este viteza de propagare a perturbației care determină deplasarea particulelor din poziția de echilibru.

Pentru a găsi viteza de deplasare într-o undă a unei particule oscilante a mediului, luați derivata lui X din formula (2):

acestea. viteza particulelor în undă se modifică conform aceleiași legi ca și deplasarea, dar este deplasată în fază în raport cu deplasarea cu π/2.

Când deplasarea atinge maximul, viteza particulei își schimbă semnul, adică. dispare momentan.

În mod similar, se poate găsi legea modificării accelerației particulelor în timp:

Accelerația se modifică, de asemenea, conform legii deplasării, dar este îndreptată împotriva deplasării, i.e. defazat în raport cu decalajul de p.

Grafice ale deplasării, vitezei și accelerației particulelor undei.

Pe lângă undele longitudinale și transversale care se propagă în medii continue, există și alte tipuri de procese ondulatorii:

unde de suprafață , apar la interfața dintre două medii cu densități diferite.

energia valurilor

Densitatea energiei undelor volumetrice într-un mediu elastic ( w), este definită după cum urmează:

unde este energia mecanică totală a undei în volum . Din (8.11) rezultă că densitatea de energie volumică a undelor sinusoidale plane

Deci, regiunea spațiului care participă la procesul valului are o rezervă suplimentară de energie. Această energie este livrată de la sursa de oscilații în diferite puncte din mediul undei în sine, prin urmare, valul transportă energie.

Adăugarea oscilațiilor armonice direcționate de-a lungul unei linii drepte.

Aceasta implică concluzia că mișcarea totală este o oscilație armonică având o frecvență ciclică dată

Adăugarea oscilațiilor reciproc perpendiculare. NU S-A PUTEA REDUCERE. Scuze

Fie ca un punct material să participe simultan la două oscilații armonice care apar cu aceleași perioade T în două direcții reciproc perpendiculare. Sistemul de coordonate dreptunghiular XOY poate fi asociat acestor direcții prin plasarea originii în poziția de echilibru a punctului. Să notăm deplasarea punctului C de-a lungul axelor OX și, respectiv, OY, prin x și y. (Figura 7.7)

Să luăm în considerare câteva cazuri speciale.

A. Fazele inițiale ale oscilațiilor sunt aceleași. Să alegem momentul începerii numărătorii inverse în așa fel încât fazele inițiale ale ambelor oscilații să fie egale cu zero. Atunci deplasările de-a lungul axelor OX și OY pot fi exprimate prin ecuațiile:

Împărțind aceste egalități termen cu termen, obținem ecuațiile pentru traiectoria punctului C:
sau

În consecință, ca urmare a adunării a două oscilații reciproc perpendiculare, punctul C oscilează de-a lungul unui segment de dreaptă care trece prin origine (Fig. 7.7).

B. Diferența de fază inițială este egală cu π. Ecuațiile de oscilație în acest caz au forma:

Ecuația traiectoriei punctului

(7.15)

În consecință, punctul C oscilează de-a lungul unui segment de dreaptă care trece prin origine, dar situat în alte cadrane decât în ​​primul caz. Amplitudinea A a oscilațiilor rezultate în ambele cazuri considerate este egală cu

B. Diferența de fază inițială este .

Ecuațiile de oscilație au forma:

Împărțiți prima ecuație cu, a doua cu:

Punem la patrat ambele egalități și le adunăm. Obținem următoarea ecuație pentru traiectoria mișcării rezultate a punctului oscilant

(7.16)

Punctul oscilant C se deplasează de-a lungul unei elipse cu semi-axe și . Cu amplitudini egale, traiectoria mișcării totale va fi un cerc.În cazul general, la , dar multiplu, adică. , când se adaugă oscilații reciproc perpendiculare, punctul de oscilare se mișcă de-a lungul curbelor numite figuri Lissajous. Configurația acestor curbe depinde de raportul dintre amplitudini, faze inițiale și perioade ale oscilațiilor componentelor.

Analiza si sinteza spectrala Analiza si sinteza armonica Analiza armonică este extinderea unei funcții f(t) dată pe un segment într-o serie Fourier sau în calculul coeficienților Fourier ak și bk folosind formulele (2) și (3). Sinteza armonică se numește obținerea de vibrații de formă complexă prin însumarea componentelor lor armonice (armonici) (Figura 16). Analiza spectrală clasică Spectrul dependenței de timp (a funcției) f(t) este totalitatea componentelor sale armonice care formează seria Fourier. Spectrul poate fi caracterizat printr-o anumită dependență a lui Ak (spectrul de amplitudine) și  k (spectrul de fază) de frecvența  k = k 1. Analiza spectrală a funcţiilor periodice constă în aflarea amplitudinii Аk şi a fazei  a k armonicilor (unde cosinus) ale seriei Fourier (4). Sarcina inversă analizei spectrale se numește sinteză spectrală (Figura 17 este o continuare a Figura 16). Analiza spectrală numerică Analiza spectrală numerică constă în găsirea coeficienților a0, a1, ..., ak, b1, b2, ..., bk (sau A1, A2, ..., Ak,  1,  2, ...,  k ) pentru o funcție periodică y = f(t) definită pe un segment prin citiri discrete. Se reduce la calcularea coeficienților Fourier folosind formulele de integrare numerică pentru metoda dreptunghiurilor (7) (8) unde  t = T/ N- treapta cu care sunt situate abscisele y = f(t). Oscilații armonice - oscilații continue de formă sinusoidală, având o frecvență fixă. Când interacționează cu o substanță, orice proces armonic de undă își excită propriile vibrații în substanță. Aceste oscilații, excitate secundar în substanță, se caracterizează printr-un set de frecvențe care sunt multipli ai frecvenței fundamentale primite de la senzor (armonică fundamentală). A doua armonică are o frecvență de două ori mai mare decât a fundamentalei. A treia armonică are o frecvență de 3 ori mai mare și așa mai departe. Fiecare armonică ulterioară are o amplitudine de oscilație mult mai mică decât cea principală, dar tehnologia modernă face posibilă izolarea lor, amplificarea lor și obținerea de informații semnificative din punct de vedere diagnostic de la ele sub forma unei imagini B armonice. Care sunt avantajele unei imagini B armonice? Imaginea B clasică conține întotdeauna un număr mare de artefacte. Apariția celor mai multe dintre ele se datorează trecerii semnalului de-a lungul traseului emițătorului către obiectul de interes. Semnalul armonic, pe de altă parte, călătorește doar de la adâncimea țesutului, de unde a provenit de fapt, la senzor. Este construită o imagine armonică, lipsită de majoritatea artefactelor traseului fasciculului de la senzor la obiect. Acest lucru este evident mai ales atunci când imaginea este construită exclusiv pe baza semnalului al doilea armonic, fără a utiliza armonica fundamentală. A doua armonică este utilă în special în examinarea pacienților „dificili” de vizualizat. Pentru dezvoltare generală: În urmă cu câțiva ani, 3D era perceput ca fiind practic un esteticism pe termen lung puțin necesar al profesioniștilor în diagnosticare cu ultrasunete. Acum este o parte integrantă nu numai a cercetării științifice, ci și a diagnosticului practic. Din ce în ce mai mult, puteți întâlni termeni precum „chirurgie ghidată de imagistică 3D” sau „chirurgie integrată pe computer” sau „colonoscopia virtuală”. REZISTENTA Hidraulica sau HIDRODINAMICA este o forta care apare atunci cand un corp se misca intr-un gaz lichid sau incompresibil, precum si atunci cand un lichid sau un gaz curge intr-un canal. Pierderile de energie (o scădere a înălțimii hidraulice) pot fi observate într-un fluid în mișcare nu numai în secțiuni relativ lungi, ci și în cele scurte. În unele cazuri, pierderile de presiune sunt distribuite (uneori uniform) de-a lungul lungimii conductei - acestea sunt pierderi liniare; în altele, sunt concentrate pe tronsoane foarte scurte, a căror lungime poate fi neglijată, pe așa-numitele rezistențe hidraulice locale: supape, tot felul de rotunjiri, îngustări, dilatații etc., pe scurt, oriunde debitul suferă deformare. . Sursa pierderilor în toate cazurile este vâscozitatea fluidului. Din punct de vedere al hidrodinamicii, sângele este un lichid eterogen. Formula Weisbach, care determină pierderea de presiune pe rezistențele hidraulice, are forma: Pierderea presiunii asupra rezistenței hidraulice; este densitatea lichidului. Dacă rezistența hidraulică este o secțiune de țeavă cu lungimea și diametrul , atunci coeficientul Darcy este determinat după cum urmează: unde este coeficientul de pierdere prin frecare de-a lungul lungimii. Apoi formula Darcy ia forma: sau pentru pierderea de presiune: Impedanta de intrare Orice dispozitiv electric care necesită un semnal pentru a funcționa are o impedanță de intrare. La fel ca orice altă rezistență (în special rezistența DC), rezistența de intrare a unui dispozitiv este o măsură a curentului care curge prin circuitul de intrare atunci când o anumită tensiune este aplicată la intrare. Măsurarea rezistenței de intrare Tensiunea de intrare este ușor de măsurat cu un osciloscop sau un voltmetru AC. Cu toate acestea, nu este la fel de ușor să măsurați curentul de intrare AC, mai ales când rezistența de intrare este mare. Cea mai potrivită modalitate de măsurare a rezistenței de intrare este prezentată în fig. 5.3. Rezistor cu rezistență cunoscută R Ohm este conectat între generator și intrarea circuitului studiat. Apoi, folosind un osciloscop sau un voltmetru AC cu o intrare de înaltă rezistență, tensiunile sunt măsurate Vxși v2, pe ambele părți ale rezistenței R.

Parametrii fizici ai sunetului

Viteza de vibrație măsurată în m/s sau cm/s. În ceea ce privește energia, sistemele oscilatorii reale se caracterizează printr-o schimbare a energiei din cauza cheltuielilor sale parțiale cu lucrul împotriva forțelor de frecare și a radiațiilor în spațiul înconjurător. Într-un mediu elastic, oscilațiile se diminuează treptat. A caracteriza oscilații amortizate Se utilizează factorul de amortizare (S), decrementul logaritmic (D) și factorul de calitate (Q).

Factorul de amortizare reflectă rata la care amplitudinea scade în timp. Dacă notăm timpul în care amplitudinea scade de е = 2,718 ori, prin , atunci:

Scăderea amplitudinii într-un ciclu se caracterizează printr-o scădere logaritmică. Scăderea logaritmică este egală cu raportul dintre perioada de oscilație și timpul de dezintegrare:

Dacă o forță periodică acționează asupra unui sistem oscilator cu pierderi, atunci vibratii fortate , a cărui natură repetă într-o oarecare măsură modificările forței exterioare. Frecvența oscilațiilor forțate nu depinde de parametrii sistemului oscilator.

Proprietatea unui mediu de a conduce energia acustică, inclusiv energia ultrasonică, este caracterizată de rezistența acustică. Impedanta acustica Mediul este exprimat prin raportul dintre densitatea sunetului și viteza volumetrică a undelor ultrasonice. Numeric, rezistența acustică specifică a mediului (Z) se găsește ca produs al densității mediului () cu viteza (c) de propagare a undelor ultrasonice în acesta.

Impedanța acustică specifică este măsurată în pascal-al doilea pe metru(Pa s/m)

Presiunea sonoră sau acustică într-un mediu este diferența dintre valoarea presiunii instantanee într-un punct dat al mediului în prezența vibrațiilor sonore și presiunea statică în același punct în absența acestora. Cu alte cuvinte, presiunea sonoră este o presiune variabilă în mediu datorită vibrațiilor acustice. Valoarea maximă a presiunii acustice variabile (amplitudinea presiunii) poate fi calculată din amplitudinea oscilației particulelor:

unde P este presiunea acustică maximă (amplitudinea presiunii);

f - frecventa;

c este viteza de propagare a ultrasunetelor;

· - densitate medie;

· A este amplitudinea oscilațiilor particulelor mediului.

Pascal (Pa) este folosit pentru a exprima presiunea sonoră în unități SI. Valoarea amplitudinii accelerației (a) este dată de:

Dacă undele ultrasonice care călătoresc se ciocnesc de un obstacol, acesta experimentează nu numai o presiune variabilă, ci și una constantă. Zonele de îngroșare și rarefiere a mediului care apar în timpul trecerii undelor ultrasonice creează modificări suplimentare de presiune în mediu în raport cu presiunea externă din jurul acestuia.

Ultrasunete - unde elastice de înaltă frecvență, care sunt dedicate secțiunilor speciale ale științei și tehnologiei. Urechea umană percepe unde elastice care se propagă în mediu cu o frecvență de până la aproximativ 16.000 de oscilații pe secundă (Hz); vibratiile cu o frecventa mai mare reprezinta ultrasunetele (dincolo de auz). De obicei, intervalul de ultrasunete este considerat a fi o bandă de frecvență de la 20.000 la câteva miliarde de herți.

Aplicarea ultrasunetelor

Aplicarea diagnosticului a ultrasunetelor în medicină ( ecografie)

Articolul principal: Procedura cu ultrasunete

Datorită bunei propagări a ultrasunetelor în țesuturile moi umane, relativă inofensivă a acestuia în comparație cu raze Xși ușurință de utilizare în comparație cu imagistică prin rezonanță magnetică ultrasunetele sunt utilizate pe scară largă pentru a vizualiza starea organelor interne umane, în special în cavitate abdominalăși cavitatea pelviană.

1. Unde mecanice, frecventa undelor. Unde longitudinale și transversale.

2. Frontul de val. Viteza si lungimea de unda.

3. Ecuația unei unde plane.

4. Caracteristicile energetice ale undei.

5. Câteva tipuri speciale de valuri.

6. Efectul Doppler și utilizarea sa în medicină.

7. Anizotropia în timpul propagării undelor de suprafață. Efectul undelor de șoc asupra țesuturilor biologice.

8. Concepte și formule de bază.

9. Sarcini.

2.1. Unde mecanice, frecvența undelor. Unde longitudinale și transversale

Dacă în orice loc al unui mediu elastic (solid, lichid sau gazos) sunt excitate oscilații ale particulelor sale, atunci datorită interacțiunii dintre particule, această oscilație va începe să se propagă în mediu de la particulă la particulă cu o anumită viteză. v.

De exemplu, dacă un corp oscilant este plasat într-un mediu lichid sau gazos, atunci mișcarea oscilativă a corpului va fi transmisă particulelor mediului adiacent acestuia. Ele, la rândul lor, implică particule învecinate în mișcare oscilativă și așa mai departe. În acest caz, toate punctele mediului oscilează cu aceeași frecvență, egală cu frecvența vibrației corpului. Această frecvență se numește frecvența undelor.

val este procesul de propagare a vibrațiilor mecanice într-un mediu elastic.

frecvența undelor numită frecvența oscilațiilor punctelor mediului în care se propagă unda.

Unda este asociată cu transferul energiei de vibrație de la sursa de vibrații către părțile periferice ale mediului. În același timp, în mediu există

deformatii periodice care sunt purtate de o unda dintr-un punct al mediului in altul. Particulele mediului în sine nu se mișcă odată cu unda, ci oscilează în jurul pozițiilor lor de echilibru. Prin urmare, propagarea undei nu este însoțită de transferul de materie.

În conformitate cu frecvența, undele mecanice sunt împărțite în diferite domenii, care sunt indicate în tabel. 2.1.

Tabelul 2.1. Scara undelor mecanice

În funcție de direcția oscilațiilor particulelor în raport cu direcția de propagare a undelor, se disting undele longitudinale și transversale.

Unde longitudinale- unde, în timpul propagării cărora particulele mediului oscilează pe aceeași linie dreaptă de-a lungul căreia se propagă unda. În acest caz, zonele de compresie și rarefacție alternează în mediu.

Pot apărea unde mecanice longitudinale in toate medii (solide, lichide și gazoase).

unde transversale- unde, în timpul propagării cărora particulele oscilează perpendicular pe direcția de propagare a undei. În acest caz, în mediu apar deformații periodice de forfecare.

În lichide și gaze, forțele elastice apar numai în timpul compresiei și nu apar în timpul forfeierii, astfel încât undele transversale nu se formează în aceste medii. Excepție fac valurile de pe suprafața unui lichid.

2.2. frontul de val. Viteza si lungimea de unda

În natură, nu există procese care se propagă cu o viteză infinit de mare, prin urmare, o perturbare creată de o influență externă într-un punct al mediului va ajunge în alt punct nu instantaneu, ci după un timp. În acest caz, mediul este împărțit în două regiuni: regiunea, ale cărei puncte sunt deja implicate în mișcarea oscilativă și regiunea, ale cărei puncte sunt încă în echilibru. Suprafața care separă aceste regiuni se numește frontul de val.

Frontul de val - locul punctelor la care oscilația (perturbația mediului) a atins un moment dat.

Când o undă se propagă, frontul ei se mișcă cu o anumită viteză, care se numește viteza undei.

Viteza undei (v) este viteza de mișcare a frontului său.

Viteza unei unde depinde de proprietățile mediului și de tipul undei: undele transversale și longitudinale într-un solid se propagă la viteze diferite.

Viteza de propagare a tuturor tipurilor de unde este determinată în condiția unei atenuări slabe a undei prin următoarea expresie:

unde G este modulul efectiv de elasticitate, ρ este densitatea mediului.

Viteza unei unde într-un mediu nu trebuie confundată cu viteza particulelor mediului implicate în procesul undei. De exemplu, atunci când o undă sonoră se propagă în aer, viteza medie de vibrație a moleculelor sale este de aproximativ 10 cm/s, iar viteza unei unde sonore în condiții normale este de aproximativ 330 m/s.

Forma frontului de undă determină tipul geometric al undei. Cele mai simple tipuri de valuri pe această bază sunt apartamentși sferic.

apartament O undă se numește undă al cărei front este un plan perpendicular pe direcția de propagare.

Undele plane apar, de exemplu, într-un cilindru de piston închis cu gaz atunci când pistonul oscilează.

Amplitudinea undei plane rămâne practic neschimbată. Scăderea sa ușoară cu distanța față de sursa de undă este asociată cu vâscozitatea mediului lichid sau gazos.

sferic numită undă al cărei front are forma unei sfere.

Astfel, de exemplu, este o undă cauzată într-un mediu lichid sau gazos de o sursă sferică pulsatorie.

Amplitudinea unei unde sferice scade cu distanța de la sursă invers proporțional cu pătratul distanței.

Pentru a descrie o serie de fenomene de undă, cum ar fi interferența și difracția, utilizați o caracteristică specială numită lungime de undă.

Lungime de undă numită distanța pe care se mișcă frontul său într-un timp egal cu perioada de oscilație a particulelor mediului:

Aici v- viteza undei, T - perioada de oscilație, ν - frecvența oscilațiilor punctelor medii, ω - frecventa ciclica.

Deoarece viteza de propagare a undelor depinde de proprietățile mediului, lungimea de undă λ la trecerea de la un mediu la altul, se schimbă, în timp ce frecvența ν ramâne acelasi.

Această definiție a lungimii de undă are o interpretare geometrică importantă. Luați în considerare fig. 2.1a, care arată deplasările punctelor mediului la un moment dat în timp. Poziția frontului de undă este marcată de punctele A și B.

După un timp T egal cu o perioadă de oscilație, frontul de undă se va mișca. Pozițiile sale sunt prezentate în Fig. 2.1, b punctele A 1 și B 1. Din figură se poate observa că lungimea de undă λ este egală cu distanța dintre punctele adiacente care oscilează în aceeași fază, de exemplu, distanța dintre două maxime sau minime adiacente ale perturbației.

Orez. 2.1. Interpretarea geometrică a lungimii de undă

2.3. Ecuația undelor plane

Valul apare ca urmare a influențelor externe periodice asupra mediului. Luați în considerare distribuția apartament undă creată de oscilațiile armonice ale sursei:

unde x și - deplasarea sursei, A - amplitudinea oscilațiilor, ω - frecvența circulară a oscilațiilor.

Dacă un punct al mediului este îndepărtat de la sursă la o distanță s, iar viteza undei este egală cu v, atunci perturbația creată de sursă va atinge acest punct de timp τ = s/v. Prin urmare, faza oscilațiilor la punctul considerat la momentul t va fi aceeași cu faza oscilațiilor sursei la momentul respectiv. (t - s/v), iar amplitudinea oscilaţiilor va rămâne practic neschimbată. Ca urmare, fluctuațiile acestui punct vor fi determinate de ecuație

Aici am folosit formulele pentru frecvența circulară (ω = 2π/T) și lungimea de undă (λ = v T).

Înlocuind această expresie în formula originală, obținem

Ecuația (2.2), care determină deplasarea oricărui punct al mediului în orice moment, se numește ecuația undelor plane. Argumentul la cosinus este mărimea φ = ωt - 2 π s /λ - sunat faza de val.

2.4. Caracteristicile energetice ale undei

Mediul în care se propagă unda are energie mecanică, care este alcătuită din energiile mișcării oscilatorii a tuturor particulelor sale. Energia unei particule cu masa m 0 se găsește prin formula (1.21): E 0 = m 0 Α 2 w 2/2. Unitatea de volum a mediului conține n = p/m 0 particule (ρ este densitatea mediului). Prin urmare, o unitate de volum a mediului are energia w р = nЕ 0 = ρ Α 2 w 2 /2.

Densitatea energetică în vrac(\¥ p) - energia mișcării oscilatorii a particulelor mediului conținute într-o unitate a volumului său:

unde ρ este densitatea mediului, A este amplitudinea oscilațiilor particulelor, ω este frecvența undei.

Pe măsură ce valul se propagă, energia transmisă de sursă este transferată în regiuni îndepărtate.

Pentru o descriere cantitativă a transferului de energie se introduc următoarele mărimi.

Flux de energie(Ф) - o valoare egală cu energia transportată de val printr-o suprafață dată pe unitate de timp:

Intensitatea undei sau densitatea fluxului de energie (I) - o valoare egală cu fluxul de energie transportat de o undă printr-o singură zonă perpendiculară pe direcția de propagare a undei:

Se poate demonstra că intensitatea undei este egală cu produsul dintre viteza de propagare a acesteia și densitatea de energie în volum.

2.5. Câteva soiuri speciale

valuri

1. unde de soc. Când undele sonore se propagă, viteza de oscilație a particulelor nu depășește câțiva cm/s, adică. este de sute de ori mai mică decât viteza undei. Sub perturbări puternice (explozie, mișcarea corpurilor la viteză supersonică, descărcări electrice puternice), viteza particulelor oscilante ale mediului poate deveni comparabilă cu viteza sunetului. Acest lucru creează un efect numit undă de șoc.

În timpul unei explozii, produsele de înaltă densitate încălzite la temperaturi ridicate se extind și comprimă un strat subțire de aer ambiental.

unda de soc - o regiune de tranziție subțire care se propagă cu viteză supersonică, în care există o creștere bruscă a presiunii, densității și vitezei materiei.

Unda de șoc poate avea o energie semnificativă. Deci, într-o explozie nucleară, aproximativ 50% din energia totală a exploziei este cheltuită pentru formarea unei unde de șoc în mediu. Unda de șoc, care ajunge la obiecte, este capabilă să provoace distrugere.

2. unde de suprafață. Alături de undele corpului în medii continue în prezența limitelor extinse, pot exista unde localizate în apropierea granițelor, care joacă rolul de ghiduri de undă. Astfel, în special, sunt undele de suprafață într-un mediu lichid și elastic, descoperite de fizicianul englez W. Strett (Lord Rayleigh) în anii 90 ai secolului al XIX-lea. În cazul ideal, undele Rayleigh se propagă de-a lungul limitei semi-spațiului, decadând exponențial în direcția transversală. Ca rezultat, undele de suprafață localizează energia perturbațiilor create pe suprafață într-un strat relativ îngust aproape de suprafață.

unde de suprafata - undele care se propagă de-a lungul suprafeței libere a unui corp sau de-a lungul limitei corpului cu alte medii și se degradează rapid odată cu distanța de la graniță.

Un exemplu de astfel de valuri sunt undele din scoarța terestră (unde seismice). Adâncimea de penetrare a undelor de suprafață este de mai multe lungimi de undă. La o adâncime egală cu lungimea de undă λ, densitatea de energie volumetrică a undei este de aproximativ 0,05 din densitatea sa volumetrică la suprafață. Amplitudinea deplasării scade rapid cu distanța de la suprafață și practic dispare la o adâncime de mai multe lungimi de undă.

3. Unde de excitație în medii active.

Un mediu activ excitabil, sau activ, este un mediu continuu format dintr-un număr mare de elemente, fiecare dintre ele având o rezervă de energie.

Mai mult, fiecare element poate fi în una dintre cele trei stări: 1 - excitație, 2 - refractaritate (non-excitabilitate pentru un anumit timp după excitare), 3 - repaus. Elementele pot intra în excitație numai dintr-o stare de repaus. Undele de excitare din mediile active sunt numite unde auto. Unde automate - acestea sunt unde autosusținute într-un mediu activ, păstrându-și constante caracteristicile datorită surselor de energie distribuite în mediu.

Caracteristicile unei autounde - perioada, lungimea de unda, viteza de propagare, amplitudinea si forma - in stare statica depind doar de proprietatile locale ale mediului si nu depind de conditiile initiale. În tabel. 2.2 arată asemănările și diferențele dintre undele auto și undele mecanice obișnuite.

Undele auto pot fi comparate cu răspândirea focului în stepă. Flacăra se extinde pe o zonă cu rezerve de energie distribuite (iarbă uscată). Fiecare element ulterior (fir de iarbă uscat) este aprins de la cel precedent. Și astfel frontul undei de excitație (flacără) se propagă prin mediul activ (iarba uscată). Când două incendii se întâlnesc, flacăra dispare, deoarece rezervele de energie sunt epuizate - toată iarba este arsă.

Descrierea proceselor de propagare a undelor auto în medii active este utilizată în studiul propagării potențialelor de acțiune de-a lungul fibrelor nervoase și musculare.

Tabelul 2.2. Comparație între undele auto și undele mecanice obișnuite

2.6. Efectul Doppler și utilizarea sa în medicină

Christian Doppler (1803-1853) - fizician, matematician, astronom austriac, director al primului institut de fizică din lume.

efectul Doppler constă în modificarea frecvenței oscilațiilor percepute de observator, datorită mișcării relative a sursei de oscilații și a observatorului.

Efectul se observă în acustică și optică.

Obținem o formulă care descrie efectul Doppler pentru cazul în care sursa și receptorul undei se mișcă față de mediu de-a lungul unei linii drepte cu viteze v I și, respectiv, v P. Sursă efectuează oscilații armonice cu frecvența ν 0 față de poziția sa de echilibru. Unda creată de aceste oscilații se propagă în mediu cu o viteză v. Să aflăm ce frecvență a oscilațiilor se va repara în acest caz receptor.

Perturbațiile create de oscilațiile sursei se propagă în mediu și ajung la receptor. Luați în considerare o oscilație completă a sursei, care începe la momentul t 1 = 0

și se termină în momentul t 2 = T 0 (T 0 este perioada de oscilație a sursei). Perturbațiile mediului create în aceste momente de timp ajung la receptor în momentele t" 1 și, respectiv, t" 2. În acest caz, receptorul captează oscilații cu o perioadă și o frecvență:

Să găsim momentele t" 1 și t" 2 pentru cazul în care sursa și receptorul se mișcă către unul față de celălalt, iar distanța inițială dintre ele este egală cu S. În momentul t 2 \u003d T 0, această distanță va deveni egală cu S - (v I + v P) T 0, (Fig. 2.2).

Orez. 2.2. Poziția reciprocă a sursei și receptorului în momentele t 1 și t 2

Această formulă este valabilă pentru cazul în care vitezele v și v p sunt direcționate către reciproc. În general, la mișcare

sursă și receptor de-a lungul unei linii drepte, formula efectului Doppler ia forma

Pentru sursă, viteza v Și se ia cu semnul „+” dacă se mișcă în direcția receptorului, iar cu semnul „-” în caz contrar. Pentru receptor - în mod similar (Fig. 2.3).

Orez. 2.3. Alegerea semnelor pentru vitezele sursei și receptorului undelor

Luați în considerare un caz particular de utilizare a efectului Doppler în medicină. Lăsați generatorul de ultrasunete să fie combinat cu receptorul sub forma unui sistem tehnic care este staționar față de mediu. Generatorul emite ultrasunete având o frecvență ν 0 , care se propagă în mediu cu viteza v. Către sistem cu o viteză v t mișcă un corp. În primul rând, sistemul îndeplinește rolul sursa (v AND= 0), iar corpul este rolul receptorului (vTl= v T). Apoi unda este reflectată de obiect și fixată de un dispozitiv de recepție fix. În acest caz, v ȘI = v T,și v p \u003d 0.

Aplicând formula (2.7) de două ori, obținem formula pentru frecvența fixată de sistem după reflectarea semnalului emis:

La abordare obiect la frecvența senzorului a semnalului reflectat crește iar la îndepărtarea – scade.

Măsurând deplasarea frecvenței Doppler, din formula (2.8) putem găsi viteza corpului reflectorizant:

Semnul „+” corespunde mișcării corpului spre emițător.

Efectul Doppler este utilizat pentru a determina viteza fluxului sanguin, viteza de mișcare a valvelor și pereților inimii (ecocardiografie Doppler) și a altor organe. O diagramă a configurației corespunzătoare pentru măsurarea vitezei sângelui este prezentată în Fig. 2.4.

Orez. 2.4. Schema unei instalații pentru măsurarea vitezei sângelui: 1 - sursă de ultrasunete, 2 - receptor de ultrasunete

Aparatul este format din două piezocristale, dintre care unul este folosit pentru a genera vibrații ultrasonice (efect piezoelectric invers), iar al doilea - pentru a primi ultrasunete (efect piezoelectric direct), împrăștiate de sânge.

Exemplu. Determinați viteza fluxului de sânge în arteră, dacă contrareflexia ultrasunetelor (ν 0 = 100 kHz = 100.000 Hz, v \u003d 1500 m / s) are loc o schimbare a frecvenței Doppler din eritrocite ν D = 40 Hz.

Soluţie. Prin formula (2.9) găsim:

v 0 = v D v /2v0 = 40X 1500/(2X 100.000) = 0,3 m/s.

2.7. Anizotropia în timpul propagării undelor de suprafață. Efectul undelor de șoc asupra țesuturilor biologice

1. Anizotropia propagării undelor de suprafață. Când se studiază proprietățile mecanice ale pielii folosind unde de suprafață la o frecvență de 5-6 kHz (a nu se confunda cu ultrasunetele), se manifestă anizotropia acustică a pielii. Acest lucru se exprimă prin faptul că vitezele de propagare a undei de suprafață în direcții reciproc perpendiculare - de-a lungul axelor verticale (Y) și orizontală (X) ale corpului - diferă.

Pentru a cuantifica severitatea anizotropiei acustice, se utilizează coeficientul de anizotropie mecanică, care se calculează prin formula:

Unde v y- viteza de-a lungul axei verticale, v x- de-a lungul axei orizontale.

Coeficientul de anizotropie este considerat pozitiv (K+) dacă v y> v x la v y < v x coeficientul este considerat negativ (K -). Valorile numerice ale vitezei undelor de suprafață în piele și gradul de anizotropie sunt criterii obiective de evaluare a diferitelor efecte, inclusiv cele asupra pielii.

2. Acţiunea undelor de şoc asupra ţesuturilor biologice.În multe cazuri de impact asupra țesuturilor (organelor) biologice, este necesar să se țină cont de undele de șoc rezultate.

Deci, de exemplu, o undă de șoc apare atunci când un obiect contondent lovește capul. Prin urmare, la proiectarea căștilor de protecție, se acordă atenție atenuării undei de șoc și protejarii spatelui capului în caz de impact frontal. Acest scop este servit de banda internă din cască, care la prima vedere pare a fi necesară doar pentru ventilație.

Undele de șoc apar în țesuturi atunci când sunt expuse la radiații laser de mare intensitate. Adesea, după aceea, în piele încep să se dezvolte modificări cicatriciale (sau de altă natură). Acesta este cazul, de exemplu, în procedurile cosmetice. Prin urmare, pentru a reduce efectele nocive ale undelor de șoc, este necesar să se precalculeze doza de expunere, luând în considerare proprietățile fizice atât ale radiațiilor, cât și ale pielii în sine.

Orez. 2.5. Propagarea undelor de șoc radial

Undele de șoc sunt utilizate în terapia cu unde de șoc radiale. Pe fig. 2.5 prezintă propagarea undelor de șoc radiale de la aplicator.

Astfel de valuri sunt create în dispozitivele echipate cu un compresor special. Unda de șoc radială este generată pneumatic. Pistonul, situat în manipulator, se mișcă cu viteză mare sub influența unui impuls controlat de aer comprimat. Când pistonul lovește aplicatorul instalat în manipulator, energia sa cinetică este convertită în energie mecanică a zonei corpului care a fost afectată. În același timp, se folosește un gel de contact pentru a reduce pierderile în timpul transmiterii undelor în spațiul de aer situat între aplicator și piele și pentru a asigura o bună conductivitate a undelor de șoc. Mod de funcționare normal: frecvență 6-10 Hz, presiune de funcționare 250 kPa, număr de impulsuri pe sesiune - până la 2000.

1. Pe navă se aprinde o sirenă, dând semnale în ceață, iar după t = 6,6 s se aude un ecou. Cât de departe este suprafața reflectorizantă? viteza sunetului în aer v= 330 m/s.

Soluţie

În timpul t, sunetul parcurge o cale 2S: 2S = vt →S = vt/2 = 1090 m. Răspuns: S = 1090 m.

2. Care este dimensiunea minimă a obiectelor pe care liliecii le pot localiza cu senzorul lor, care are o frecvență de 100.000 Hz? Care este dimensiunea minimă a obiectelor pe care delfinii le pot detecta folosind o frecvență de 100.000 Hz?

Soluţie

Dimensiunile minime ale unui obiect sunt egale cu lungimea de undă:

λ1\u003d 330 m / s / 10 5 Hz \u003d 3,3 mm. Aceasta este aproximativ dimensiunea insectelor cu care se hrănesc liliecii;

λ2\u003d 1500 m / s / 10 5 Hz \u003d 1,5 cm. Un delfin poate detecta un pește mic.

Răspuns:λ1= 3,3 mm; λ2= 1,5 cm.

3. În primul rând, o persoană vede un fulger, iar după 8 secunde după aceea aude un tunet. La ce distanţă a fulgerat fulgerul de el?

Soluţie

S \u003d v star t \u003d 330 X 8 = 2640 m. Răspuns: 2640 m

4. Două unde sonore au aceleași caracteristici, cu excepția faptului că una are o lungime de undă de două ori mai mare decât cealaltă. Care dintre ele transportă cea mai mare energie? De câte ori?

Soluţie

Intensitatea undei este direct proporțională cu pătratul frecvenței (2.6) și invers proporțională cu pătratul lungimii de undă (ω = 2πv/λ ). Răspuns: unul cu o lungime de undă mai scurtă; de 4 ori.

5. O undă sonoră cu o frecvență de 262 Hz se propagă în aer cu o viteză de 345 m/s. a) Care este lungimea sa de undă? b) Cât durează până când faza dintr-un punct dat din spațiu se modifică cu 90°? c) Care este diferența de fază (în grade) între punctele aflate la 6,4 cm unul de celălalt?

Soluţie

A) λ =v /ν = 345/262 = 1,32 m;

în) Δφ = 360°s/λ= 360 X 0,064/1,32 = 17,5°. Răspuns: A) λ = 1,32 m; b) t = T/4; în) Δφ = 17,5°.

6. Estimați limita superioară (frecvența) a ultrasunetelor în aer dacă este cunoscută viteza de propagare a acestuia v= 330 m/s. Să presupunem că moleculele de aer au o dimensiune de ordinul d = 10 -10 m.

Soluţie

În aer, o undă mecanică este longitudinală, iar lungimea de undă corespunde distanței dintre cele mai apropiate două concentrații (sau descărcări) de molecule. Deoarece distanța dintre aglomerări nu poate fi în niciun caz mai mică decât dimensiunea moleculelor, atunci cazul evident limitativ ar trebui considerat d = λ. Din aceste considerente avem ν =v /λ = 3,3X 10 12 Hz. Răspuns:ν = 3,3X 10 12 Hz.

7. Două mașini se deplasează una spre alta cu viteze v 1 = 20 m/s și v 2 = 10 m/s. Prima mașină dă un semnal cu o frecvență ν 0 = 800 Hz. Viteza sunetului v= 340 m/s. Ce frecvență va auzi șoferul celui de-al doilea autoturism: a) înainte de întâlnirea mașinilor; b) după întâlnirea maşinilor?

8. Când trece un tren, auziți cum se schimbă frecvența fluierului său de la ν 1 = 1000 Hz (când se apropie) la ν 2 = 800 Hz (când trenul se îndepărtează). Care este viteza trenului?

Soluţie

Această problemă diferă de cele anterioare prin faptul că nu cunoaștem viteza sursei de sunet - trenul - și frecvența semnalului său ν 0 este necunoscută. Prin urmare, se obține un sistem de ecuații cu două necunoscute:

Soluţie

Lăsa v este viteza vântului și suflă de la persoană (receptor) la sursa sunetului. Față de sol, sunt nemișcate, iar față de aer, ambele se deplasează spre dreapta cu o viteză u.

Prin formula (2.7) obținem frecvența sunetului. perceput de om. Ea este neschimbată:

Răspuns: frecvența nu se va schimba.

>>Fizica: Viteza si lungimea de unda

Fiecare undă se propagă cu o anumită viteză. Sub viteza undeiînțelegerea vitezei de propagare a perturbației. De exemplu, o lovitură la capătul unei tije de oțel provoacă o comprimare locală în aceasta, care apoi se propagă de-a lungul tijei cu o viteză de aproximativ 5 km/s.

Viteza unei unde este determinată de proprietățile mediului în care se propagă această undă. Când o undă trece de la un mediu la altul, viteza acesteia se schimbă.

Pe lângă viteză, o caracteristică importantă a unei unde este lungimea de undă. Lungime de undă numită distanța pe care se propagă o undă într-un timp egal cu perioada oscilațiilor din ea.

Direcția de răspândire a războiului

Deoarece viteza undei este o valoare constantă (pentru un mediu dat), distanța parcursă de undă este egală cu produsul dintre viteză și timpul de propagare a acesteia. În acest fel, pentru a găsi lungimea de undă, trebuie să înmulțiți viteza undei cu perioada de oscilație în ea:

Alegând direcția de propagare a undei pentru direcția axei x și notând cu y coordonatele particulelor care oscilează în undă, putem construi diagramă de valuri. Un grafic de undă sinusoidală (pentru un timp fix t) este prezentat în Figura 45.

Distanța dintre crestele adiacente (sau jgheaburi) pe acest grafic este aceeași cu lungimea de undă.

Formula (22.1) exprimă relația dintre lungimea de undă cu viteza și perioada sa. Avand in vedere ca perioada oscilatiilor intr-o unda este invers proportionala cu frecventa, i.e. T=1/ v, puteți obține o formulă care exprimă relația dintre lungimea de undă cu viteza și frecvența acesteia:

Formula rezultată arată că viteza unei unde este egală cu produsul dintre lungimea de undă și frecvența oscilațiilor în ea.

Frecvența oscilațiilor în undă coincide cu frecvența oscilațiilor sursei (deoarece oscilațiile particulelor mediului sunt forțate) și nu depinde de proprietățile mediului în care se propagă unda. Când o undă trece dintr-un mediu în altul, frecvența ei nu se modifică, se schimbă doar viteza și lungimea de undă.

??? 1. Ce se înțelege prin viteza undei? 2. Care este lungimea de undă? 3. Cum este legată lungimea de undă de viteza și perioada de oscilații într-o undă? 4. Cum este lungimea de undă legată de viteza și frecvența oscilațiilor într-o undă? 5. Care dintre următoarele caracteristici ale undei se modifică atunci când o undă trece dintr-un mediu în altul: a) frecvență; b) perioada; c) viteza; d) lungimea de unda?

Sarcina experimentală . Turnați apă în cadă și, atingând ritmic apa cu degetul (sau cu o riglă), creați valuri pe suprafața acesteia. Folosind diferite frecvențe de oscilație (de exemplu, atingerea apei o dată și de două ori pe secundă), acordați atenție distanței dintre crestele valurilor adiacente. La ce frecvență este lungimea de undă mai mare?

S.V. Gromov, N.A. Patria, Fizica clasa a VIII-a

Trimis de cititorii de pe site-uri de internet

O listă completă de subiecte pe clasă, teste de fizică gratuit, un plan calendaristic conform curriculum-ului școlii de fizică, cursuri și teme de fizică pentru clasa a 8-a, o bibliotecă de rezumate, teme gata făcute

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, training-uri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole jetoane pentru curioase cheat sheets manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment din manualul elementelor de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic pentru anul recomandări metodologice ale programului de discuții Lecții integrate

În timpul lecției, veți putea studia în mod independent subiectul „Lungimea de undă. Viteza de propagare a undelor. În această lecție, veți afla despre caracteristicile speciale ale valurilor. În primul rând, vei afla ce este o lungime de undă. Ne vom uita la definiția sa, cum este etichetat și măsurat. Apoi ne vom uita și la viteza de propagare a undei în detaliu.

Pentru început, să ne amintim asta undă mecanică este o oscilatie care se propaga in timp intr-un mediu elastic. Deoarece aceasta este o oscilatie, unda va avea toate caracteristicile care corespund unei oscilatii: amplitudine, perioada de oscilatie si frecventa.

În plus, valul are propriile sale caracteristici speciale. Una dintre aceste caracteristici este lungime de undă. Lungimea de undă este desemnată cu litera greacă (lambda, sau se spune „lambda”) și se măsoară în metri. Enumerăm caracteristicile valului:

Ce este o lungime de undă?

lungime de unda - aceasta este cea mai mică distanță dintre particulele care oscilează cu aceeași fază.

Orez. 1. Lungimea de undă, amplitudinea undei

Este mai dificil să vorbim despre lungimea de undă într-o undă longitudinală, deoarece este mult mai dificil să observi particule care produc aceleași vibrații acolo. Dar există și o caracteristică lungime de undă, care determină distanța dintre două particule care fac aceeași oscilație, oscilație cu aceeași fază.

De asemenea, lungimea de undă poate fi numită distanța parcursă de undă într-o perioadă de oscilație a particulelor (Fig. 2).

Orez. 2. Lungimea de undă

Următoarea caracteristică este viteza de propagare a undei (sau pur și simplu viteza undei). Viteza valurilor Se notează la fel ca orice altă viteză printr-o literă și se măsoară în. Cum să explic în mod clar care este viteza undei? Cel mai simplu mod de a face acest lucru este cu o undă transversală ca exemplu.

val transversal este o undă în care perturbațiile sunt orientate perpendicular pe direcția de propagare a acesteia (Fig. 3).

Orez. 3. Unda de forfecare

Imaginați-vă un pescăruș zburând peste creasta unui val. Viteza sa de zbor peste creasta va fi viteza undei în sine (Fig. 4).

Orez. 4. Pentru a determina viteza undei

Viteza valurilor depinde de care este densitatea mediului, care sunt forțele de interacțiune între particulele acestui mediu. Să notăm relația dintre viteza undei, lungimea de undă și perioada undei: .

Viteza poate fi definită ca raportul dintre lungimea de undă, distanța parcursă de undă într-o perioadă, și perioada de oscilație a particulelor mediului în care se propagă unda. În plus, rețineți că perioada este legată de frecvență după cum urmează:

Apoi obținem o relație care raportează viteza, lungimea de undă și frecvența oscilațiilor: .

Știm că un val apare ca urmare a acțiunii forțelor externe. Este important de menționat că atunci când o undă trece de la un mediu la altul, caracteristicile ei se schimbă: viteza undei, lungimea de undă. Dar frecvența de oscilație rămâne aceeași.

Bibliografie

1. Sokolovici Yu.A., Bogdanova G.S. Fizica: o carte de referință cu exemple de rezolvare a problemelor. - redistribuire ediția a 2-a. - X .: Vesta: editura „Ranok”, 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizică. Clasa a 9-a: manual pentru învățământul general. instituții / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Butarda, 2009. - 300 p.

1. Portalul de internet „eduspb” ()
2. Portalul de internet „eduspb” ()
3. Portalul de internet „class-fizika.narod.ru” ()

Teme pentru acasă

În timpul lecției, veți putea studia în mod independent subiectul „Lungimea de undă. Viteza de propagare a undelor. În această lecție, veți afla despre caracteristicile speciale ale valurilor. În primul rând, vei afla ce este o lungime de undă. Ne vom uita la definiția sa, cum este etichetat și măsurat. Apoi ne vom uita și la viteza de propagare a undei în detaliu.

Pentru început, să ne amintim asta undă mecanică este o oscilatie care se propaga in timp intr-un mediu elastic. Deoarece aceasta este o oscilatie, unda va avea toate caracteristicile care corespund unei oscilatii: amplitudine, perioada de oscilatie si frecventa.

În plus, valul are propriile sale caracteristici speciale. Una dintre aceste caracteristici este lungime de undă. Lungimea de undă este desemnată cu litera greacă (lambda, sau se spune „lambda”) și se măsoară în metri. Enumerăm caracteristicile valului:

Ce este o lungime de undă?

lungime de unda - aceasta este cea mai mică distanță dintre particulele care oscilează cu aceeași fază.

Orez. 1. Lungimea de undă, amplitudinea undei

Este mai dificil să vorbim despre lungimea de undă într-o undă longitudinală, deoarece este mult mai dificil să observi particule care produc aceleași vibrații acolo. Dar există și o caracteristică lungime de undă, care determină distanța dintre două particule care fac aceeași oscilație, oscilație cu aceeași fază.

De asemenea, lungimea de undă poate fi numită distanța parcursă de undă într-o perioadă de oscilație a particulelor (Fig. 2).

Orez. 2. Lungimea de undă

Următoarea caracteristică este viteza de propagare a undei (sau pur și simplu viteza undei). Viteza valurilor Se notează la fel ca orice altă viteză printr-o literă și se măsoară în. Cum să explic în mod clar care este viteza undei? Cel mai simplu mod de a face acest lucru este cu o undă transversală ca exemplu.

val transversal este o undă în care perturbațiile sunt orientate perpendicular pe direcția de propagare a acesteia (Fig. 3).

Orez. 3. Unda de forfecare

Imaginați-vă un pescăruș zburând peste creasta unui val. Viteza sa de zbor peste creasta va fi viteza undei în sine (Fig. 4).

Orez. 4. Pentru a determina viteza undei

Viteza valurilor depinde de care este densitatea mediului, care sunt forțele de interacțiune între particulele acestui mediu. Să notăm relația dintre viteza undei, lungimea de undă și perioada undei: .

Viteza poate fi definită ca raportul dintre lungimea de undă, distanța parcursă de undă într-o perioadă, și perioada de oscilație a particulelor mediului în care se propagă unda. În plus, rețineți că perioada este legată de frecvență după cum urmează:

Apoi obținem o relație care raportează viteza, lungimea de undă și frecvența oscilațiilor: .

Știm că un val apare ca urmare a acțiunii forțelor externe. Este important de menționat că atunci când o undă trece de la un mediu la altul, caracteristicile ei se schimbă: viteza undei, lungimea de undă. Dar frecvența de oscilație rămâne aceeași.

Bibliografie

1. Sokolovici Yu.A., Bogdanova G.S. Fizica: o carte de referință cu exemple de rezolvare a problemelor. - redistribuire ediția a 2-a. - X .: Vesta: editura „Ranok”, 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizică. Clasa a 9-a: manual pentru învățământul general. instituții / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Butarda, 2009. - 300 p.

1. Portalul de internet „eduspb” ()
2. Portalul de internet „eduspb” ()
3. Portalul de internet „class-fizika.narod.ru” ()

Teme pentru acasă