Номер 5, страница 229, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 56. Волновые явления. Вопросы и задания - номер 5, страница 229.

Условие.

5. Какие виды деформаций определяют характер волн, способных распространяться в твёрдых, жидких и газообразных средах?

Решение.

Решение

Характер механических волн, способных распространяться в той или иной среде, напрямую зависит от видов упругих деформаций, которые могут возникать в этой среде. Распространение волны — это процесс передачи деформации от одних частиц среды к другим за счёт сил упругости.

В твёрдых средах

Твёрдые тела характеризуются наличием кристаллической решётки или жёстких связей между частицами, благодаря чему они сохраняют и объём, и форму. Следовательно, в твёрдых телах могут возникать два вида упругой деформации:

1. Деформация растяжения-сжатия (продольная): возникает при попытке изменить объём участка тела. Силы упругости, возникающие при этом, приводят к распространению продольных волн, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны.

2. Деформация сдвига: возникает при попытке сдвинуть один слой тела относительно другого, то есть изменить его форму. Силы упругости, противодействующие изменению формы, приводят к распространению поперечных волн, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны.

В жидких и газообразных средах

Жидкости и газы (флюиды) не сохраняют форму и принимают форму сосуда, в котором находятся. Частицы в них подвижны и не имеют жёстких связей. По этой причине жидкости и газы практически не сопротивляются деформации сдвига. В них не возникают упругие силы, которые могли бы противодействовать изменению формы, поэтому поперечные волны в объёме этих сред распространяться не могут.

Однако флюиды сопротивляются изменению объёма (сжатию). Это свойство называется упругостью объёма. Поэтому в жидкостях и газах могут возникать только деформации растяжения-сжатия, которые распространяются в виде продольных волн (например, звуковые волны). В этих волнах происходит поочерёдное сжатие и разрежение среды.

Ответ: В твёрдых средах характер волн определяют деформации растяжения-сжатия (для продольных волн) и деформации сдвига (для поперечных волн). В жидких и газообразных средах характер волн определяет только деформация растяжения-сжатия (для продольных волн), так как в этих средах не возникает упругая деформация сдвига.