Механические волны: длина волны, скорость распространения, звук: ЕГЭ по физике

Механические волны — это процесс распространения колебаний в упругой среде. Для экзамена важно знать: волны бывают продольные и поперечные, характеризуются длиной волны, скоростью и частотой (v = λν), а звук — это продольная механическая волна с частотой 16–20000 Гц, распространяющаяся в среде с…

Что нужно знать

• Волна — распространение колебаний в пространстве с течением времени.
• В поперечной волне колебания происходят перпендикулярно направлению распространения (только в твёрдых телах и на поверхности жидкости).
• В продольной волне колебания происходят вдоль направления распространения (в любых средах: газах, жидкостях, твёрдых телах).
• Длина волны λ — расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе; λ = vT = v/ν.
• Скорость волны v определяется свойствами среды (упругостью и плотностью) и не зависит от частоты (в данной среде).
• При переходе волны из одной среды в другую частота ν не меняется, а скорость v и длина волны λ изменяются.

Термины и понятия

• Волна: процесс распространения колебаний в упругой среде с переносом энергии без переноса вещества.
• Поперечная волна: волна, в которой частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны.
• Продольная волна: волна, в которой частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны.
• Длина волны (λ): расстояние, на которое волна распространяется за один период колебаний; расстояние между соседними точками, колеблющимися…
• Скорость волны (v): скорость распространения фазы колебаний в среде.
• Частота (ν): число колебаний в единицу времени; для волны — число волн, проходящих через точку за секунду.
• Период (T): время одного полного колебания; T = 1/ν.
• Звук: продольная механическая волна с частотой в диапазоне 16–20000 Гц, вызывающая слуховые ощущения.

Частые ошибки

• Путают длину волны с периодом или частотой; неправильно применяют формулу λ = v/ν (например, умножают вместо деления).
• Считают, что при переходе волны из одной среды в другую меняется частота; на самом деле частота определяется источником и остаётся постоянной.
• Ошибочно полагают, что поперечные волны могут распространяться в газах и жидкостях (на самом деле только в твёрдых телах и на поверхности жидкости).
• Неверно определяют скорость звука в разных средах: считают, что в газах она больше, чем в твёрдых телах (на самом деле наоборот).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Механические волны: длина волны, скорость распространения, звук» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Кинематика: равномерное прямолинейное движение, скорость, перемещение, путь
• Кинематика: равноускоренное прямолинейное движение, ускорение, графики зависимости кинематических величин от времени
• Кинематика: свободное падение тел, движение тела, брошенного вертикально и под углом к горизонту
• Кинематика: равномерное движение по окружности, линейная и угловая скорость, центростремительное ускорение
• Динамика: законы Ньютона, инерциальные системы отсчёта, принцип относительности Галилея
• Динамика: сила, масса, сложение сил, сила упругости и закон Гука

← Предыдущая тема: Превращение энергии при колебаниях, вынужденные колебания, резонанс
Следующая тема: Основные положения МКТ, масса и размеры молекул, количество вещества, постоянная Авогадро

Все темы: ЕГЭ по физике