Упругие волны.Продольные и поперечные волны в упругой среде

Тело наз. упругим, а его деформации, вызываемые внешними воздействиями, наз. упругими деформациями, если они полностью исчезают после прекращения внешних воздействий.

Упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям, т.е. зависят от них линейно. Упругими или механическими волнами наз. мех-кие воздействия деформации, распространяющиеся в упругой среде(напр., пружинный маятник периодически опускается своим грузом в воду, вследствие этого в воде распространяются упругие волны).

Тела, которые воздействуют на среду и вызывают эти возмущения, наз. источниками волн.

Распространение упругих волн в среде не связано с переносом вещества. В неограниченной среде оно состоит в вовлечении в колебательный процесс все более и более удаленных от источников волн частей среды.

Упругая волна наз. продольной, если частицы среды колеблются в направлении распространения волны.

Продольные волны связаны с объемными деформациями упругой среды и могут распространяться в любой среде – твердой, жидкой, газообразной.

Упругая волна наз. поперечной, если частицы среды колеблются, оставаясь в плоскостях, ных к направлению распространения волны.

Поперечные волны связаны с деформацией сдвига упругой среды и могу образовываться и распространяться только в средах, обладающих упругостью, т.е. в тв. телах.

Среда наз. однородной, если ее физ. св-ва существенные в рассматриваемых задачах не изменяются от точки к точке. Среда, однородная в отношении одних физ. св-ств м.б. неоднородной в отношении других.

Среда наз. изотропной, если ее физ. св-ва, существенные в рассматриваемых задачах, одинаковы во всех направлениях.

Среда наз. линейной, если между величинами, характеризующими рассматриваемое внешнее воздействие на среды и вызываемое ими изменение состояния среды, существует прямо пропорциональная связь.

Волны могут иметь различную форму. Одиночной волной, или импульсом, наз. короткое возмущение, не имеющее регулярного характера. Ограниченный ряд повторяющихся возмущений импульсом наз. цугом волн.

Гармонич. волна – бесконечная волна, в которой изменение состояния среды происходит по закону sin или cos.

Геометрич. место точек, до которых доходит волна к моменту времени t, наз. фронтом волны, или волновым фронтом.

Геометрич. место точек, колеблющихся в одинаковой фазе, наз. волновой поверхностью. Волновые поверхности остаются неподвижными, т.к. проходят через положение равновесия частиц, колеблющихся в одинаковой фазе. Волновой фронт все время передвигается.