Номер 3, страница 46 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Механические колебания и волны. Звук. Самостоятельные работы. СР-34. Распространение колебаний в среде. Волны. Вариант 1 - номер 3, страница 46.

Условие.

3. Укажите, в каких из перечисленных сред могут распространяться поперечные волны: в воде, в воздухе, в стали. Ответ поясните.

Решение.

Решение

Поперечные волны — это волны, в которых колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Для возникновения и распространения таких волн в среде должны существовать силы, препятствующие сдвигу одних слоев среды относительно других. Иными словами, среда должна обладать упругостью формы (модулем сдвига).

Рассмотрим перечисленные среды:

1. Сталь. Сталь является твёрдым телом. В твёрдых телах атомы или молекулы прочно связаны друг с другом в кристаллической решётке, что обеспечивает значительное сопротивление деформации сдвига. Благодаря этой упругости формы в стали могут распространяться поперечные волны.

2. Вода и воздух. Вода (жидкость) и воздух (газ) являются текучими средами (флюидами). В жидкостях и газах межмолекулярные связи слабы, и слои вещества могут легко скользить друг относительно друга. Они практически не сопротивляются сдвигу, то есть не обладают упругостью формы. Поэтому поперечные волны не могут распространяться внутри (в объёме) воды и воздуха. В этих средах могут распространяться только продольные волны (волны сжатия и разрежения), так как они обладают упругостью объёма.

Стоит отметить, что на поверхности воды могут существовать поверхностные волны, которые имеют поперечную составляющую, но они возникают благодаря силам поверхностного натяжения и силе тяжести, а не из-за упругости сдвига в объёме жидкости.

Таким образом, из перечисленных сред только сталь обладает необходимым свойством (упругостью формы) для распространения поперечных волн.

Ответ: Поперечные волны могут распространяться в стали.