Механические волны (продольные и поперечные). Графическое представление. Длина волны. Уравнения плоской бегущей волны. Стояние воды.

Волна - это колебания, распространяющиеся в пространстве в течениие времени.
Механические волны могут распространяться только в какой- нибудь среде (веществе): в газе, в жидкости, в твердом теле. В вакууме механическая волна возникнуть не может.
Источником волн являются колеблющиеся тела, которые создают в окружающем пространстве деформацию среды.

Для возникновения волны нужна деформация (наличие Fупр) среды.
Для распространения волны нужна упругая среда.
Бегущая волна - волна, где происходит перенос энергии без переноса вещества.
Бегущая упругая волна- волна, где есть перенос энергии и возникает F упругости в среде распространения.

Механические волны делятся на:

а) продольные

- колебания среды происходят вдоль направления распространения волн,
при этом возникают области сжатия и разрежения среды.

- возникают в любой среде (жидкости, в газах, в тв. телах).

б) поперечные

-колебания среды происходят перпендикулярно направлению их распространения,
при этом происходит сдвиг слоев среды.
- возникают только в твердых телах.

Длина́ волны́ — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах

фазовая скоростью () и частотой ()

Волнам де Бройля также соответствует определенная длина волны. Частице с энергией Е и импульсом p, соответствуют: частота: длина волны:

где h — постоянная Планка.

В общем случае уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х в среде, не поглощающей энергию, имеет вид

где А = const — амплитуда волны, w — циклическая частота, j ₀ — начальная фаза вол­ны, определяемая в общем случае выбором начал отсчета х и t, [ w (t—x/v)+ j ₀] — фаза плоской волны

Стоя́чая волна́ — колебания в распределённых колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. Практически такая волна возникает при отражениях от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на падающую. При этом крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения. Примерами стоячей волны могут служить колебания струны, колебания воздуха в органной трубе

18. Атомно-молекулярная теория строения вещества. Принципы молекулярной теории (МКТ) газа. Уравнение состояния и его параметры(давление, объем, температура). Физический смысл температуры(по Кельвину).

Молекулы состоят из атомов. Атом – мельчайшая, далее химически неделимая составная часть молекулы

Получается, молекулярная теория объясняет физические явления, которые происходят с веществами. Учение об атомах приходит на помощь молекулярной теории при объяснении химических явлений. Обе эти теории – молекулярная и атомная – объединяются в атомно-молекулярное учение. Сущность этого учения можно сформулировать в виде нескольких законов и положений:

1. вещества состоят из атомов;

2. при взаимодействии атомов образуются простые и сложные молекулы;

3. при физических явлениях молекулы сохраняются, их состав не изменяется; при химических – разрушаются, их состав изменяется;

4. молекулы веществ состоят из атомов; при химических реакциях атомы в отличие от молекул сохраняются;

5. атомы одного элемента сходны друг с другом, но отличаются от атомов любого другого элемента;

6. химические реакции заключаются в образовании новых веществ из тех же самых атомов, из которых состояли исходные вещества.

В середине ХVIII века великий русский учёный М.В. Ломоносов обосновал атомно-молекулярные представления в химии. Основные положения его учения изложены в работе «Элементы математической химии» (1741 г.) и ряде других. Ломоносов назвал теорию корпускулярно-кинетической теорией.

 

 

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

1. Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

2. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало

Любая термодинамическая система при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние термодинамического равновесия (это такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными).

Температура тела – это физический параметр, одинаковый во всех частях системы тел, которая находится в состоянии термодинамического равновесия.

При тепловом равновесии микроскопические процессы внутри тела (движение частиц и взаимодействие частиц) не прекращаются. Термодинамическая система может находиться в различных состояниях теплового равновесия, каждому из которых соответствует определённое значение температуры. При теплообмене между телами происходит обмен энергией: тела с большей энергией передают свою энергию телам с меньшей энергией. Направление теплообмена между ними указывает разность температур тел. То есть энергия передаётся от более горячего тела к менее горячему

Ке́львин (обозначение: K) — единица измерения температуры в Международной системе единиц (СИ), одна из семи основных единиц СИ. Предложена в 1848 году. Один кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды^[1]. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K−273,15 (температура тройной точки воды — 0,008 °C)