Определение поперечных волн
Поперечные волны — это волны, направление распространения которых перпендикулярно направлению колебаний среды, через которую они проходят.
Примеры поперечных волн
Примером поперечной волны является волна на струне или проволоке. Если волна на струне распространяется слева направо, струна движется вверх и вниз, перпендикулярно направлению распространения волны.
Части поперечных волн
Красная стрелка вправо указывает направление движения волны. Красные стрелки вверх и вниз указывают направление движения каждого участка троса.
А (амплитуда) = максимальное отклонение струны.
Лямбда (длина волны) = расстояние между двумя последовательными пиками = расстояние между двумя последовательными впадинами = расстояние между двумя последовательными точками одной и той же длины волны. Суть в том, что одна длина волны имеет один пик и одну впадину.
а – б = волнообразный холм
b – c = долина волн
Частота (f) волны — это число длин волн, проходящих через одну и ту же точку за одну секунду. Если при распространении волны вдоль струны две длины волн (два гребня и две впадины) проходят через одну и ту же точку, например, точку b, то частота волны равна 2/секунду или 2 герц.
Период (T) — это интервал времени, необходимый для прохождения одной длиной волны одной и той же точки. Если при распространении волны вдоль струны одна длина волны (один гребень и одна впадина) проходит через одну и ту же точку, например, точку b, за одну секунду, то период волны равен 1 секунде.
Скорость распространения волны (v) = частота × длина волны = длина волны / период
Примеры заданий
Длина веревки составляет 4 метра. Если один конец веревки перемещать вверх и вниз на 30 см, возникнут поперечные волны, распространяющиеся вдоль веревки со скоростью 1 м/с. Если вдоль веревки есть два холма и две впадины, определите: (а) длину волны (б) частоту (в) период (г) амплитуду
Обсуждение
(а) Длина волны
Длина веревки составляет 4 метра, и вдоль нее проходят две длины волны (два холма и две долины), следовательно, одна длина волны равна 2 метрам.
(b) Частота (f)
(c) Период (Т)
T = 1/f = 1/0,5 = 2 секунды
(d) Амплитуда (A)
Максимальная амплитуда или отклонение = 30 см = 0,3 метра.
