Механические волны бывают разных видов. Если в волне частицы среды испытывают смещение в направлении, перпендикулярном направлению распространения, то волна называется поперечной. Примером волны такого рода могут служить волны, бегущие по натянутому резиновому жгуту (рис. 2.6.1) или по струне.
Если смещение частиц среды происходит в направлении распространения волны, то волна называется продольной. Волны в упругом стержне (рис. 2.6.2) или звуковые волны в газе являются примерами таких волн.
В ограниченных твёрдых телах (пластина, стержень), представляющих собой твёрдые волноводы акустические, могут распространяться только нормальные волны, каждая из которых является комбинацией нескольких продольных и поперечных волн, распространяющихся под острыми углами к оси волновода и удовлетворяющих граничным условиям: отсутствию механических напряжений на поверхности волновода. Число п нормальных волн в пластине или стержне определяется толщиной или диаметром d, частотой w и модулями упругости среды. При увеличении 
число нормальных волн возрастает, и при 
, n . Нормальные волны характеризуются дисперсией фазовой и групповой скоростей.
В бесконечной пластине существуют два типа нормальных волн-Лэмба волны и сдвиговые волны. Плоская волна Лэмба характеризуется двумя составляющими смещений, одна из которых параллельна направлению распространения волны, другая-перпендикулярна граням пластины. В плоской сдвиговой нормальной волне смещения параллельны граням пластины и одновременно перпендикулярны направлению распространения волны. В цилиндрических стержнях могут распространяться нормальные волны трёх типов - продольные, изгибные, крутильные.
|
|
Плоская гармоническая волна. Длина волны. Фазовая скорость. Сферическая волна.
Энергия упругой волны. Объемная плотность энергии волны. Вектор Умова-вектор плотности потока энергии.
Когерентные волны. Интерференция волн. Стоячая волна.
Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений классической механики относительно преобразований Галилея.
Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца.
Кинематические следствия из преобразований Лоренца.
Релятивный закон сложения скоростей. Интервал событий.
Кинетическая энергия релятивистской частицы. Взаимосвязь массы и энергии. Связь между импульсом и энергией релятивистской частицы. Основное уравнение релятивистской динамики.
Статистический и термодинамический методы изучения макроскопических тел. Состояние вещества. Параметры состояния. Температура.
Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнение кинетической теории идеального газа.
Распределение энергии по степеням свободы молекулы. Внутренняя энергия идеального газа.
Понятие о статистических распределениях в фазовом пространстве. Максвелловское распределение молекул по скоростям. Опыты Штерна и Ламмерта.