Механічні хвилі

Механічні хвилі (якісні задачі).

Готуємось до 2-ї частини заліку. 

1.  В яких середовищах можуть поширюватись поперечні і поздовжні механічні хвилі?

2.  Що більше впливає на швидкість хвиль у повітрі:а) тиск; б) температура; в) частота коливань джерела хвиль?

3.  Чому дорівнює мінімальна відстань у біжучій хвилі між точками середовища, які: а)коливаються у фазі; б)мають v₁ = -v₂?

4.  Чому дорівнює кут  між напрямом перенесення енергії хвилею і лінією, по якій напрямлені швидкості частинок середовища?

5.  По якому напрямі хвиля переносить енергію, якщо швидкість частинки середовища напрямлена так, як показано на малюнку 1?

Мал. 1

6.  Скільки разів за один період коливання кінетична енергія  дорівнює потенціальній для: а) маятника; б) частинок середовища в біжучій хвилі?

7.  У повітрі звук поширюється з частотою 333 Гц. Яка довжина хвилі?

8.  Яка буде мінімальна відстань між двома сусідніми максимумами, якщо інтерферують хвилі однакової частоти від двох точкових джерел?

9. За яких умов у зоні накладання двох хвиль будуть точки, де часточки  середовища не братимуть участі в коливаннях?

10.  Визначте максимальну довжину стоячої хвилі в шнурку  довжиною l, якщо  закріплено : а) один його кінець; б) обидва кінці?

11.  Чи залежить швидкість хвилі від швидкості руху джерела?

Мал. 2

Мал. 3

12.  На малюнку 2 зображено системи хвиль, утворені джерелами А, Б і В. Порівняйте їх швидкості.

13.  Від якої перешкоди хвиля не може відбитись?

14.  Плоска хвиля падає на межу двох середовищ, які мають однакову густину і різну швидкість поширення хвилі. В якому напрямі поширюватиметься хвиля в другому середовищі (мал. 3)?

Мал. 4

15.  По натягнутому шнуру до стіни поширюється хвиля (див. мал. 4). Як поширюватиметься хвиля  після відбивання від стіни?

Вказівки до відповідей.

1.  Поздовжні – у твердих тілах, рідинах, газах. Поперечні – у тв.тілах і в’язких рідинах.

2.  а), в) не впливають; б) v пропорційне T^1/2, де Т – температура газу.

3.  а) λ; б) безмежно малою.

4.  Кут дорівнює нулю для поздовжніх хвиль і 90° для поперечних.

5.  Вгору.

6.  а) 4 рази; б) вони весь час дорівнюють одна одній.

7.  λ = 1м.

8.  λ/2.

9.  Якщо: а) ν₁ = ν₂; б) А₁ = А₂; в) однаковий напрям коливань.

10.  а) 4l; б) 2l.

11.  Ні.

12.  v_a < v_б < v_c.

13.  Від перешкоди, котра переміщується зі швидкістю хвилі в тому ж напрямку.

Мал. 3.1

14. Мал. 3.1

Мал. 4.1

15. Мал. 4.1

Доцільно прочитати:

• 1. Маятник Максвелла.
• 2. Маятник Фуко.
• 3. Динаміка ( якісні задачі).
• 4. Принцип Гюйгенса.
• 5. Швидкість механічної хвилі.
• 6. Закони Ньютона.