Номер 4, страница 189 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 4. Механические колебания и волны. Параграф 23. Механические волны. Звук - номер 4, страница 189.

Условие.

4. Расскажите о поперечных волнах. Приведите примеры.

Решение.

Поперечные волны — это волны, в которых колебания частиц среды (или векторов полей) происходят в направлении, перпендикулярном направлению распространения самой волны. Если вектор скорости распространения волны обозначить как $\vec{v}$, а вектор смещения частиц среды от положения равновесия — как $\vec{s}$, то для поперечной волны будет выполняться условие перпендикулярности: $\vec{s} \perp \vec{v}$.

Характерными особенностями поперечных волн являются наличие гребней (точек максимального смещения в одну сторону) и впадин (точек максимального смещения в противоположную сторону), а также их способность к поляризации. Поляризация — это выделение колебаний, происходящих в одной определённой плоскости. Это свойство присуще только поперечным волнам.

Упругие поперечные волны могут распространяться только в средах, обладающих упругостью сдвига, то есть в твёрдых телах. Внутри жидкостей и газов они не распространяются. Однако электромагнитные волны, которые также являются поперечными, не нуждаются в среде и могут распространяться в вакууме.

Примеры

Наиболее известные примеры поперечных волн:

1. Электромагнитные волны. К ним относятся свет, радиоволны, микроволны, рентгеновские лучи. В них перпендикулярно направлению распространения колеблются векторы напряженности электрического и магнитного полей.

2. Волны на струне или верёвке. При игре на гитаре или встряхивании верёвки её частицы колеблются перпендикулярно самой верёвке, в то время как волна распространяется вдоль неё.

3. Сейсмические S-волны (вторичные волны). Это волны сдвига, возникающие при землетрясениях, в которых частицы горных пород колеблются перпендикулярно направлению распространения. Они проходят только через твёрдые слои Земли.

4. Волны на поверхности воды. Это более сложный случай, так как они представляют собой комбинацию поперечного и продольного движения (частицы воды движутся по круговым орбитам), но их часто приводят в качестве наглядного примера.

Ответ: Поперечные волны — это волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Примерами являются электромагнитные волны (свет), волны на струне и сейсмические S-волны.