Номер 4, страница 128 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 27. Механические волны. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 128.

Условие.

4. В каких средах распространяются продольные волны, а в каких — поперечные? Почему?

Решение.

Решение

Распространение механических волн определяется упругими свойствами среды. Существует два основных типа упругой деформации, которые определяют возможность распространения продольных и поперечных волн: деформация сжатия/растяжения и деформация сдвига.

В каких средах распространяются продольные волны и почему?

Продольные волны могут распространяться во всех упругих средах: в твёрдых телах, в жидкостях и в газах.

Причина этого в том, что продольные волны представляют собой чередование участков сжатия и разрежения среды. Для их распространения необходимо, чтобы среда сопротивлялась изменению объёма, то есть обладала упругостью объёма. При попытке сжать или растянуть элемент среды в нём возникают силы упругости, которые передают колебание соседним элементам. Этим свойством обладают все агрегатные состояния вещества. Поэтому продольные волны (например, звуковые) распространяются и в твёрдых телах, и в жидкостях, и в газах.

В каких средах распространяются поперечные волны и почему?

Поперечные волны могут распространяться только в твёрдых телах. В объёме жидкостей и газов они не распространяются.

Это связано с тем, что поперечные волны представляют собой распространение деформации сдвига, когда одни слои среды смещаются параллельно другим. Для возникновения таких волн необходимо, чтобы среда сопротивлялась изменению формы, то есть обладала упругостью формы. Только твёрдые тела обладают этим свойством благодаря жёсткой кристаллической решётке или прочным межмолекулярным связям. Жидкости и газы текучи, они не сопротивляются сдвигу (у них отсутствует упругость формы), поэтому поперечные колебания в них затухают, не успев распространиться.

Ответ: Продольные волны распространяются в твёрдых телах, жидкостях и газах, так как все эти среды обладают упругостью объёма (сопротивляются сжатию). Поперечные волны распространяются только в твёрдых телах, так как для их распространения необходима упругость формы (сопротивление сдвигу), которой жидкости и газы не обладают.