Номер 8, страница 76 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Механические колебания и волны. Смотрим и думаем - номер 8, страница 76.

Условие.

8. На рисунке изображена бегущая поперечная волна в определённый момент времени, $\vec{v}$ — скорость распространения волны. Каковы направления векторов мгновенных скоростей точек $\text{A}$, $\text{B}$, $\text{C}$ и $\text{D}$ в этот момент времени? Нарисуйте соответствующие векторы.

Решение.

В поперечной волне частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Так как волна, согласно рисунку, распространяется вправо (по горизонтали), то частицы среды в точках A, B, C и D совершают колебания по вертикали.

Чтобы определить направление мгновенной скорости каждой точки, представим, как будет выглядеть волна в следующий, очень близкий момент времени. Поскольку волна движется вправо, ее профиль сместится немного вправо. Сравнив положение частиц на исходном профиле с их положением на смещенном профиле (при той же горизонтальной координате), мы определим направление их движения.

Точка A

Точка A находится на склоне волны, который поднимается к гребню. Если сместить волну вправо, то новая точка на волне с той же горизонтальной координатой, что и у A, будет находиться ниже. Следовательно, частица в точке A движется вниз. Вектор ее скорости направлен вертикально вниз.

Ответ: Вектор мгновенной скорости точки A направлен вертикально вниз.

Точка B

Точка B находится на вершине гребня волны — это точка максимального смещения частицы вверх от положения равновесия. В крайних точках траектории колебательного движения скорость частицы на мгновение становится равной нулю, так как она меняет направление движения. Поэтому мгновенная скорость частицы в точке B равна нулю.

Ответ: Мгновенная скорость точки B равна нулю ($ \vec{v}_B = 0 $).

Точка C

Точка C находится во впадине волны — это точка максимального смещения частицы вниз от положения равновесия. Аналогично точке B, это крайняя точка колебаний, и мгновенная скорость частицы в этой точке равна нулю.

Ответ: Мгновенная скорость точки C равна нулю ($ \vec{v}_C = 0 $).

Точка D

Точка D находится на склоне волны, который опускается с гребня. Если сместить волну вправо, то новая точка на волне с той же горизонтальной координатой, что и у D, будет находиться выше. Следовательно, частица в точке D движется вверх. Вектор ее скорости направлен вертикально вверх.

Ответ: Вектор мгновенной скорости точки D направлен вертикально вверх.