Хвилі у пружному середовищі

Рівняння хвилі

Хвилею (хвильовим процесом) називають коливальний процес, який поширюється в середовищі. Довжиною хвилі є відстань між двома найближчими точками, для яких різниця початковихфаз дорівнює 2π. Швидкість υ розповсюдження хвилі в пружному середовищі, довжина хвилі λ, частота v і період Т пов’язані такими співвідношеннями:

(1.130)(1.131)

Рівняння бігучої хвилі, що поширюється в додатному напрямку осі х з нульовою початковою фазою, має вигляд:

(1.132)

де y — зміщення точки, яка має координату х; х — відстань точки від джерела коливань.

Різниця фаз Δϕ коливань двох точок середовища, відстань Δx між цими точками й довжина хвилі λ пов’язані таким співвідношенням:

(1.133)

Під час поширення хвилі (хвильового процесу) окрема довільна частинка середовища не рухається у її напрямку, а лише здійснює коливання навколо свого положення рівноваги. Фронтом хвилі називають геометричне місце точок середовища, якого досягає коливальний процес у фіксовану мить часу.

Звукові хвилі

Розглянемо один з різновидів хвильового процесу — звук. Звуком називається коливання, що поширюються в пружному середовищі. Одиниця вимірювання звуку (частота) — герц (Гц). Один герц дорівнює одному коливанню (коливанню, що відбувається впродовж одного періоду) за одну секунду.

До фізичних характеристик звуку відносять інтенсивність, склад і частоту. За суб’єктивними відчуттями виокремлюють такі характеристики звуку — гучність, тембр і висоту. Розрізняють інфразвукові хвилі, частота яких менша ніж 16 Гц і ультразвукові хвилі з частотою більшою за 20 000 Гц.

Власне, звукові хвилі — це коливання, які поширюються в пружному середовищі з частотою, що знаходиться в межах від 16 до 20 000 герц (Гц).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *