Номер 36.5, страница 134 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 5. Механические колебания и волны. Параграф 36. Волны - номер 36.5, страница 134.

Условие.

36.5 [893] В каком случае (рис. V-7) при ударе по стальному рельсу распространяются преимущественно продольные волны, а в каком — поперечные?

Рис. V-7

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Механические волны в твердых телах, таких как стальной рельс, могут быть двух типов: продольные и поперечные. Тип волны, которая преимущественно возникает, зависит от направления первоначального возмущения (удара) по отношению к направлению распространения волны (вдоль рельса).

В каком случае распространяются преимущественно продольные волны

Продольные волны характеризуются тем, что колебания частиц среды происходят вдоль направления распространения волны. Такие волны представляют собой чередование участков сжатия и разрежения. Чтобы возбудить преимущественно продольную волну в рельсе, необходимо приложить силу вдоль его оси. На рисунке V-7 это соответствует нижнему случаю, где удар молотком наносится в торец рельса. Направление удара совпадает с длиной рельса, что и вызывает деформацию сжатия, распространяющуюся вдоль него.

В каком случае распространяются преимущественно поперечные волны

Поперечные волны характеризуются тем, что колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Такие волны связаны с деформацией сдвига. Чтобы возбудить преимущественно поперечную волну, нужно приложить силу перпендикулярно оси рельса. На рисунке V-7 это соответствует верхнему случаю, где удар молотком наносится по рельсу сверху. Частицы стали в месте удара смещаются вниз, а затем возвращаются обратно, совершая колебания в вертикальной плоскости, в то время как волна распространяется по горизонтали вдоль рельса.

Ответ: преимущественно продольные волны распространяются при ударе в торец рельса (нижний рисунок), а преимущественно поперечные — при ударе по рельсу сверху (верхний рисунок).