Номер 4, страница 218 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 34. Механические волны. Вопросы - номер 4, страница 218.

Условие.

4. Почему говорят, что в волне происходит перенос энергии без переноса вещества?

Решение.

4. Утверждение, что в волне происходит перенос энергии без переноса вещества, является фундаментальным свойством волновых процессов. Оно означает, что волна — это способ передачи энергии из одной точки пространства в другую через колебания или возмущения среды, при котором частицы самой среды не перемещаются вместе с волной.

Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. Движение частиц среды. Когда волна распространяется, например, по поверхности воды, каждая частица воды совершает колебательное движение (в основном вверх и вниз) около своего положения равновесия. Она не плывет вместе с волной от источника к берегу. После прохождения "горба" и "впадины" волны частица воды возвращается практически в ту же точку, где была до этого. То же самое происходит и с частицами воздуха при распространении звука, и с участками натянутой струны при ее колебании.

2. Передача энергии. Источник волны (например, камень, упавший в воду) передает энергию ближайшим частицам среды, заставляя их колебаться. Эти частицы, в свою очередь, взаимодействуют с соседними и передают энергию им, вовлекая их в колебательный процесс. Таким образом, энергия в виде колебательного движения передается последовательно от одной частицы к другой. Именно это распространяющееся возмущение мы и называем волной.

Примеры для иллюстрации:

• Волны на воде. Поплавок на воде будет качаться вверх и вниз, но останется на том же месте, пока мимо него проходят волны.

• Звуковая волна. Молекулы воздуха колеблются около своих положений, создавая области сжатия и разрежения, которые распространяются в пространстве. Но нет "ветра" или направленного потока воздуха от источника звука к приемнику.

• "Волна" на стадионе. Болельщики последовательно встают и садятся, создавая видимость бегущей по трибунам волны. При этом каждый человек остается на своем месте. Этот пример отлично демонстрирует, как возмущение (вставание и приседание) распространяется, а среда (люди) не перемещается.

Таким образом, в волновом процессе происходит передача энергии движения от одних участков среды к другим, но отсутствует массовый перенос самого вещества в направлении распространения волны.

Ответ: В волне происходит перенос энергии, потому что частицы среды, колеблясь, передают энергию колебательного движения соседним частицам. При этом переноса вещества не происходит, так как сами частицы среды совершают лишь колебания около своих положений равновесия и не перемещаются вместе с волной в направлении ее распространения.