Номер 1, страница 144 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 34. Механические волны. Обсудить в классе - номер 1, страница 144.

Условие.

1. Продольные волны могут распространяться в газах, например в воздухе. В газе молекулы находятся далеко друг от друга (по сравнению с размерами самих молекул), движутся хаотически по сложным ломаным линиям, сталкиваясь и разлетаясь. Можно ли утверждать, что молекулы газа — это те частицы, которые совершают колебания в продольной волне? Если нет, то что же колеблется в продольной волне?

Решение.

Нет, такое утверждение неверно. Отдельные молекулы газа не являются теми частицами, которые совершают упорядоченные колебания в продольной волне. Основное движение молекул в газе — это хаотическое тепловое движение. Они движутся с очень высокими скоростями по случайным траекториям, постоянно сталкиваясь друг с другом и со стенками сосуда. Это движение существует всегда, независимо от того, распространяется ли в газе волна.

Колебательное движение в продольной волне (например, в звуковой) является коллективным процессом, который накладывается на это хаотическое тепловое движение. В волне колеблются не отдельные молекулы, а макроскопически малые объёмы газа, каждый из которых содержит огромное количество молекул. Эти объемы смещаются то в одном, то в другом направлении вдоль направления распространения волны, совершая колебания около своего положения равновесия.

Таким образом, в продольной волне происходит поочередное сжатие и разрежение среды. Колеблются такие макроскопические величины, как плотность и давление газа в этих малых объемах. Средняя скорость молекул в этих объемах также совершает колебания, но движение каждой отдельной молекулы остается преимущественно хаотическим.

Ответ: Нет, нельзя утверждать, что отдельные молекулы газа совершают колебания в продольной волне. В продольной волне колеблются малые объемы газа (содержащие множество молекул), что проявляется в виде периодических изменений плотности и давления среды около их равновесных значений.