Номер 8, страница 173 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

8. Как определяется скорость волны?

Скорость волны — это скорость, с которой перемещается в пространстве точка с постоянной фазой колебания (например, гребень или впадина волны). Скорость волны определяется характеристиками среды, в которой она распространяется, и может быть вычислена с помощью основных параметров волны: длины волны, периода или частоты.

Основная формула, связывающая скорость волны $v$, длину волны $\lambda$ и период колебаний $T$, выводится из определения скорости как отношения расстояния ко времени. За время, равное одному периоду $T$, волна проходит расстояние, равное одной длине волны $\lambda$. Следовательно, скорость волны $v$ равна:

$v = \frac{\lambda}{T}$

В этой формуле $\lambda$ (лямбда) — это длина волны (расстояние между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одинаковой фазе, измеряется в метрах), а $T$ — это период колебаний (время, за которое совершается одно полное колебание, измеряется в секундах).

Часто вместо периода $T$ используют величину, обратную ему — частоту $\nu$ (или $f$). Частота — это число полных колебаний за единицу времени (измеряется в герцах, Гц). Связь между частотой и периодом выражается формулой:

$\nu = \frac{1}{T}$

Подставив это соотношение в первую формулу, мы получим наиболее часто используемое уравнение для скорости волны:

$v = \lambda \cdot \nu$

Таким образом, скорость волны равна произведению её длины на частоту.

Важно понимать, что при переходе волны из одной среды в другую её частота $\nu$ остается неизменной (так как она определяется источником колебаний), а скорость $v$ и длина волны $\lambda$ изменяются. Скорость волны является фундаментальной характеристикой среды. Например, скорость механических волн (как звук или волны на воде) зависит от упругих свойств и плотности среды. Скорость электромагнитных волн (свет, радиоволны) в вакууме является мировой константой ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с), а в любой другой среде она меньше и зависит от показателя преломления среды $n$: $v = c/n$.

Ответ: Скорость волны определяется как скорость распространения фазы колебаний. Она вычисляется по формулам: $v = \frac{\lambda}{T}$ или $v = \lambda \cdot \nu$, где $v$ — скорость, $\lambda$ — длина волны, $T$ — период, а $\nu$ — частота колебаний. При этом численное значение скорости волны зависит от физических свойств среды, в которой она распространяется.