Скорость и длина разных видов волн в твердом теле
Рассчитайте скорость и длину волны, частота которой f = 400 Гц, в стали в случаях: а) вдоль стального стержня бежит продольная волна; б) вдоль стержня бежит поперечная волна; в) волна бежит по струне длиной сечением 1 мм2, натянутой силой 200 Н. Решение Скорость волны зависит не только от среды, в которой она распространяется, но и от вида волны. В одной и той же среде скорость разных волн разная. 1. Скорость продольной волны равна , где Е - модуль Юнга, - плотность вещества. 2. Скорость поперечной волны равна , где G - модуль сдвига, - плотность вещества. 3. Скорость поперечной волны в натянутой струне , где F – сила натяжения струны, - погонная масса. Погонная масса или масса единицы длины равна . Тогда скорость . Нетрудно видеть, что быстрее всего в веществе распространяются продольные волны. Длина волны связана со скоростью и частотой . Длина продольной волны , поперечной волны , волны в струне .
|