Волновой процесс

есть процесс распространений колебаний. Среда, все частицы которой связаны друг с другом так, что изменение положения одной из точек этой среды влечёт за собой изменение положения соседней точки, называется упругой средой. Процесс образования поперечных волн следует рассматривать так: пусть имеется ряд точек (1...13), расположенных на прямой, и точка 1 под влиянием внешнего воздействия в момент t=0 начала совершать гармоническое поступательное движение с периодом Т по направлению, перпендикулярно му этой прямой (поперечная волна). Всего будет 5-ть рисунков. Первый, когда t=0… Поперечные упругие волны распространяются в средах, в котор ых возникают упругие силы при деформации сдвига, т.е. в твёрдых телах.

Рассмотрим образование продольных волн. Точка 1 в некоторый момент t=0 приходит в колебание вдоль луча, двигаясь влево. Продол

ьная волна представляет собой чередующиеся сгущения и разряжения витков пружины. Волна называется продольной, если частицы среды совершают колебания в направлении распространения волны

Вид волны зависит от вида деформации. Продольные волны обусловлены линейной деформацией (сжатия-растяжения), поперечные волны – деформацией сдвига. Продольн ые волны образуются как в твёрдых, так и в жидких и газообразных телах. Пусть точка S - источник колебаний. Уравнение колебаний источника запишем в виде ,где t-время, отсчитываемое от начала колебания точки S. Рассмотри произвольную точку В, наход. На расстоянии r от источника S. Через некоторое время точка В также придёт в колебание. Если энергия передаётся лишь в одном направлении без потерь, то амплитуда её колебаний будет такой же, как у источника, а уравнение будет тоже таким, но с другим t1. т1=т-время, а время=r/u.Тогда уравнение для т1 можно записать

Физическая модель:

При изучении реальных явлений мы встречаемся одновр. С большим разнообразием факторов, учесть некоторые из них мы можем, другие нет. По этой причине при решении любой реальной задачи мы вынуждены что-то отбрасывать, что-то упрощать. Т.е. моделировать. И таким образом мы приходим к понятию физической модели.(Например механика использует такие модели: материальная точка, система материальных точек, абсолютно твёрдое и абсолютно упругое тело, а также и абсолютно неупругое тело и мн.др.) После выбора физической модели, учёта всех факторов, выбирается математическая модель (т.е. просто формула) и далее производится расчёт задачи.

Проблемы точности:

Однако в физике существует проблема точности в вычислениях и измерениях. Различают измерения прямые и косвенные. Прямые получаем непосредственно из опытов, а косвенные измерения при которых мы всё определяем расчётным путём.

Любые измерения сопровождаются ошибками (погрешности). Различают абсолютную (определяется как разность между истинным и измеренным значениями) и относительную (величина, равная отношению абсолютной погрешности к измеренному значению) погрешности.

Погрешности же можно подразделить на случайные (случайным образом), систематические (несовершенство разбивной шкалы,неточно указанный вес) и промахи (оч. большие ошибки, вызванные неправильными действиями экспериментатора.).

Механическое движение

– изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Виды: равномерное, равноускоренное, криволинейное и тд. Материальная точка - тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь. Система отсчёта – совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и синхронизированных между собой часов. Средняя скорость – векторная величина, определяемая отношением приращения радиуса-вектора точки к промежутку времени . (Направление вектора средней скорости совпадает с направлением . Мгновенная скорость – векторная величина, определяемая отношением производной радиуса-вектора движущейся точки по времени: .

Среднее ускорение – векторная величина, равная отношению изменения скорости к интервалу времени . Мгновенное ускорение – векторная величина, определяемая производной скорости по времени. .

Угловая скорость и ускорение

Радиусом кривизны траектории называется окружность, которая получается, если достроить изгиб траектории до полной окр-ти. А величина обратная такому радиусу называется кривизной.

Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению (направл. к центру кривизны траектории), а тангенциальное характеризует быстроту изменения скорости по модулю (направл. по касат. к траектории). (; )

Угловая скорость – векторная величина, определяемая первой производной угла поворота тела по времени.

Угловое ускорение – векторная величина, определяемая первой производной угловой скорости по времени. ().

Связь между линейными и угловыми величинами:

Тангенциальная составляющая ускорения:

Нормальная составляющая ускорения:

Связь между линейными(длина пути S, пройденного точкой по окружности радиуса R, линейная скорость V) и угловыми величинами (угол поворота, угловая скорость) выражается следующими формулами: (для ускорений см. выше.)

Частота вращения: n число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном его движении по окружности, в единицу времени: