Номер 36.1, страница 134 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 36. Волны. Глава 5. Механические колебания и волны - номер 36.1, страница 134.

36.1 [889] Описывая свойства механических волн, мы различаем две скорости: скорость движения частиц среды и скорость волны. Какая из этих скоростей изменяется даже в однородной среде?

36.1 [889]

Решение

При анализе механических волн различают две фундаментально разные скорости. Первая — это скорость волны, то есть скорость распространения возмущения в среде. В однородной среде, где физические свойства (такие как плотность и упругость) одинаковы во всех точках, скорость волны является постоянной величиной. Она определяется исключительно свойствами среды.

Вторая скорость — это скорость движения частиц среды. Волна, проходя через среду, не переносит вещество, а заставляет его частицы совершать колебательные движения вокруг своих положений равновесия. Любое колебательное движение по определению является движением с переменной скоростью. Частицы ускоряются, достигают максимальной скорости при прохождении положения равновесия, затем замедляются до полной остановки в точках максимального отклонения (амплитудных точках), после чего начинают двигаться в обратном направлении.

Математически, если смещение частицы от положения равновесия описывается гармоническим законом, например, $y(t) = A \sin(\omega t)$, то ее скорость $v_{частицы}$ находится как производная по времени: $v_{частицы}(t) = \frac{dy}{dt} = A\omega \cos(\omega t)$. Эта формула наглядно показывает, что скорость частицы постоянно изменяется во времени по закону косинуса.

Таким образом, в то время как волна движется через однородную среду с постоянной скоростью, частицы самой среды совершают колебания с непрерывно изменяющейся скоростью.

Ответ: Скорость движения частиц среды.