Номер 6.2, страница 131 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 6. Волны. Механические волны - номер 6.2, страница 131.

Условие.

6.2. Продольные волны в земной коре, вызванные землетрясением, распространяются на большую глубину и иногда пронизывают весь земной шар. Поперечные волны проникают лишь на глубину до 2900 км. Какой вывод можно сделать о состоянии ядра земного шара?

Решение.

Дано:

Продольные сейсмические волны распространяются через весь земной шар.

Поперечные сейсмические волны проникают на глубину до $h = 2900$ км.

Найти:

Сделать вывод о состоянии ядра земного шара.

Решение:

Механические волны делятся на два основных типа: продольные и поперечные.

1. Продольные волны (P-волны) — это волны сжатия и разрежения, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Такие волны могут распространяться в любой среде: твердой, жидкой и газообразной.

2. Поперечные волны (S-волны) — это волны сдвига, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Для их распространения среда должна обладать упругостью формы, то есть оказывать сопротивление сдвиговым деформациям. Таким свойством в полной мере обладают только твердые тела. В жидкостях и газах поперечные волны не распространяются, так как эти среды не обладают упругостью формы.

Из условия задачи известно, что продольные волны пронизывают весь земной шар. Это согласуется с их способностью проходить через слои в разном агрегатном состоянии.

В то же время поперечные волны прекращают свое распространение на глубине около 2900 км. Эта глубина в геофизике известна как граница между мантией и внешним ядром Земли (граница Гутенберга). Прекращение распространения поперечных волн означает, что они достигли среды, которая не может поддерживать сдвиговые деформации, то есть среды, находящейся в жидком агрегатном состоянии.

Таким образом, на основании данных о распространении сейсмических волн можно заключить, что часть ядра Земли, начинающаяся с глубины 2900 км, является жидкой. Это и есть внешнее ядро Земли.

Ответ:

Поскольку поперечные волны могут распространяться только в твердых телах и не проникают на глубину более 2900 км, можно сделать вывод, что внешняя часть ядра земного шара находится в жидком агрегатном состоянии.