1)Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию.

Различают 2 вида волн:

1)Упругие волны ( возникают, благодаря связям, существующим между частицами среды: перемещение одной частицы от положения равновесия приводит к смещению соседних частиц)

2)Волны на поверхности жидкости.

Также различают:

1)продольные волны - волна, в которой колебания происходят в направлении ее распространения.

2)Поперечная волна - волна, порожденная колебаниями в направлении, перпендикулярном направлению ее распространения.

УРАВНЕНИЕ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ.

S = Acos[w(t-x/v)] [w(t-x/v)] - фаза волны

А – амплитуда

S – смещение колеблющейся точки, участвующей в волновом процессе

Параметры колебаний и волн.

1)Период колебаний Т – промежуток времени, через который состояние системы принимают одинаковые значения: u(t + T) = u(t).

2)Частота колебаний n или f – число колебаний в 1 секунду, величина, обратная периоду: n = 1/Т.

3)Фаза колебаний j – величина, показывающая, какая часть колебания прошла с начала процесса. Измеряется в угловых величинах – градусах или радианах.

4)Амплитуда колебаний А – максимальное значение, которое принимает колебательная система, «размах» колебания.

5)Длина волны – расстояние между двумя точками, фазы которых в один и тот же момент времени отличаются на 2п. µ = Т/v µ - (лямбда) длина волны

Т – период колебания

v – расстояние, пройденное волной

6)Скорость распространения волны – скорость распространения фиксированной фазы колебания.

Фронт волны – множество точек, имеющих одновременно одинаковую фазу.

2) Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение, как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника. Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается:

где ω0 — частота, с которой источник испускает волны, c — скорость распространения волн в среде, v — скорость источника волн относительно среды (положительная, если источник приближается к приёмнику и отрицательная, если удаляется)

Частота, регистрируемая неподвижным приёмником

Дифракцией называется огибание волнами препятствия, их проникновение в область геометрической тени. Это одно из характерных явлений для волн любой природы. Особенно заметно дифракция проявляется тогда, когда размеры препятствия сравнимы с длиной волны. Звуковые волны, например, имеют длину порядка метров, и их дифракцию обнаружить легко — звук можно услышать из-за угла.

Интерференция волн — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве.Интерферировать могут все волны, однако устойчивая интерференционная картина будет наблюдаться только в том случае, если волны имеют одинаковую частоту и колебания в них не ортогональны.

3. Звук – упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания.

Виды звуков:

-Тон – звук, являющийся периодическим процессом.

а)Простой (чистый) тон – колебание происходит по гармоническому закону (зв.камертона)

б)Сложный тон – негармоническое колебание. Состоит из основного тона (тон наим.частоты) и обертонов (все остальные). Звук муз.инструмента.

-Шум – звук, отличающийся сложной временнОй зависимостью. Сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов.

-Звуковой удар – кратковременное звуковое воздействие (хлопок, взрыв и т.д.)

Волновое сопротивление.

Звуковое давление Р зависит от скорости V колеблющихся частиц среды.

Р = рcV.

Где р – плотность среды, с – скорость звуковой волны в среде.

Произведение рс – удельный акустический импеданс (волновое сопротивление)

Волновое сопротивление – характеристика среды, определяющая условия отражения и преломления волн на её границе.