Question

чому в газах можуть поширюватися тільки поздовжні хвилі, а в твердих тілах - і в поперечні, і поздовжні?

Answer 1

Ответ:

равнение продольной и поперечной волны

Основной задачей при изучении волн является установление закона изменения во времени и пространстве физических величин, которые однозначно характеризуют движение волны. При рассмотрении упругих волн такой величиной служит, например, смещение (s) частиц среды от их положений равновесия. Функция s в зависимости от координат пространства и времени называется уравнением волны.

Самым простым видом волн являются гармонические волны. В таких волнах параметры s для всех частиц среды, которые охвачены волной, совершают гармонические колебания с одинаковыми частотами. Для реализации данного волнового процесса необходимо, чтобы источник гармонических волн совершал незатухающие гармонические колебания.

Основним завданням при вивченні хвиль є встановлення закону зміни в часі і просторі фізичних величин, які однозначно характеризують рух хвилі. При розгляді пружних хвиль такою величиною служить, наприклад, зміщення (s) частинок середовища від їх положень рівноваги. Функція s в залежності від координат простору і часу називається рівнянням хвилі.

Найпростішим видом хвиль є гармонійні хвилі. У таких хвилях параметри s для всіх частинок середовища, які охоплені хвилею, здійснюють гармонійні коливання з однаковими частотами. Для реалізації даного хвильового процесу необхідно, щоб джерело гармонійних хвиль здійснював незатухаючі гармонійні коливання.

Answer 2

Розповсюдження хвиль в різних середовищах, таких як гази і тверді тіла, залежить від їх структури та властивостей. Це може пояснюватися на основі моделі пружного тіла.

У газах молекули розташовані досить далеко одна від одної, і між ними переважають слабкі міжмолекулярні сили. Ця структура дозволяє газовим молекулам вільно рухатися і переміщатися в усіх напрямках. Коли відбувається передача хвилі в газі, молекули просто передають свою енергію одна одній через зіткнення, що викликає поширення тільки поздовжніх хвиль. Це пов'язано з тим, що напрямок руху молекул є важливим фактором у передачі хвиль, і в газах молекули можуть рухатися в будь-якому напрямку.

У твердих тілах молекули або атоми міцно зв'язані один з одним, і вони розташовані в стабільній решітці. Ця структура дозволяє передачу як поздовжніх, так і поперечних хвиль через тверде тіло. Коли відбувається передача хвилі в твердому тілі, атоми або молекули починають коливатися навколо своїх рівноважних положень, передаючи енергію сусіднім частинкам. Ці коливання можуть бути як поздовжніми, так і поперечними, оскільки атоми можуть рухатися як вздовж, так і впоперек напрямку поширення хвилі.

Таким чином, розповсюдження хвиль у газах обмежене лише поздовжніми хвилями через вільний рух молекул, тоді як у твердих тілах можуть поширюватися як поздовжні, так і поперечні хвилі через стабільну структуру твердого тіла.