Номер 6.5, страница 131 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 6. Волны. Механические волны - номер 6.5, страница 131.

Условие.

6.5. На рисунке 6.2 изображён профиль поперечной волны в определённый момент времени и показано направление мгновенной скорости точки $\text{B}$. Определите направление распространения волны.

Рис. 6.2

Решение.

Решение

В поперечной волне колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения самой волны. На рисунке изображен профиль волны в определенный момент времени (как "фотография"). В этот момент точка B, принадлежащая среде, имеет мгновенную скорость $\vec{v}$, направленную вертикально вниз.

Чтобы определить направление распространения волны, проанализируем, как должен сместиться профиль волны в следующий, очень близкий, момент времени, чтобы точка B двигалась вниз.

1. Предположим, что волна распространяется вправо. В этом случае весь профиль волны смещается вправо. Это означает, что в точку, где сейчас находится B, придет та часть волны, которая была левее. На рисунке видно, что слева от точки B находится гребень волны (более высокая точка). Таким образом, для того чтобы "принять" форму приближающегося слева гребня, точка B должна была бы двигаться вверх. Это противоречит условию задачи, где скорость B направлена вниз.

2. Предположим, что волна распространяется влево. В этом случае весь профиль волны смещается влево. Это означает, что в точку, где сейчас находится B, придет та часть волны, которая была правее. На рисунке видно, что справа от точки B находится склон, идущий к впадине (более низкая точка). Таким образом, чтобы "принять" форму приближающейся справа впадины, точка B должна двигаться вниз. Это полностью соответствует направлению скорости, указанному на рисунке.

Следовательно, волна распространяется влево.

Ответ: Волна распространяется влево, то есть в направлении, противоположном положительному направлению оси X.