РАДИО НА СЛУЖБЕ У ЧЕЛОВЕКА

ВОЛНЫ

Колебания качелей и маятника—это колебания одно­го единственного тела. А что произойдёт, если вы, имея целый ряд тел, как-то связанных друг с другом и спо­собных колебаться, приведёте в колебание одно из этих

Тел? Естественно ожидать, что в этом случае колебание,

Сообщённое одному телу, будет постепенно передаваться соседним телам.

В действительности так и происходит.

Бросьте в спокойную воду камешек. Вокруг места падения камня тотчас же образуются круговые волны, расходящиеся по воде. Если присмотреться к ним, то легко заметить, что каждая волна состоит из горба и расположенной рядом впадины.

Волны образуются потому, что брошенный камень вызывает колебание частичек воды. Эти частички воды

Передают своё колебание дальше, и таким образом кру­говая волна расходится по воде.

Такие же круговые волны, созданные выпрыгнувшей из воды рыбой, видны на рисунке 3.

Попробуйте капать в одно и то же место на воде. На поверхности воды также будет хорошо заметна це­лая группа расходящихся круговых волн.

А вот другой пример. Возьмите длинный резиновый шнур и привяжите один конец его к гвоздю, вбитому в стену. Другой конец шнура возьмите в руку.

После этого натяните шнур и, держа руку непо­движно, сделайте кистью руки движение вверх и вниз. Конец шнура приподнимется и опустится; сразу же это движение будет передаваться соседним участкам шнура: они также начнут двигаться, но с запозданием. В ре­зультате на шнуре образуется горб, который будет пере­мещаться вдоль шнура, — как говорят, в шнуре созда­ётся и распространяется «возмущение». На рис. 4,а показана форма шнура сразу после прекращения дви­жения руки, а на рис. 4,6 —положение горба, получаю­щееся несколько позже.

Если размеренно ритмично двигать свободный конец шнура вверх и вниз, то движение этого конца так же ритмично будет передаваться остальным участкам

—Длина волны—

Рис. 4. Распространение «возмущения» в шнуре.

Шнура. По шнуру будет распространяться волна: на нём можно заметить «горбы» и «впадины», т. е. те его участки, которые в данный момент наиболее отклоне­ны вверх или вниз. Если вы проследите за одним из горбов, то можете заметить, что он движется вдоль шнура с определённой скоростью, зависящей от свойств шнура.

На рис. 4,в изображена форма, принимаемая шну­ром через четверть периода от начала движения ки­сти руки (вначале кисть руки двигалась вверх), а на рис. 4,г — форма, принимаемая шнуром ещё че­рез один период движения кисти руки. Вспомните, что период — это время, за которое совершается полное колебание.

Важно отметить, что при распространении волны по шнуру или по воде отдельные места шнура и частички воды не движутся вместе с волной, а только колеблются на своих местах, поднимаясь вверх и вниз. Это легко увидеть, если на воду положить кусочки пробки или дерева: при прохождении волны они будут «танцевать» вверх и вниз, но почти не будут перемещаться вместе с волной.

Таким образом, образование волн происходит благо­даря постепенной передаче движения от одних частичек к другим; сами же колеблющиеся частички вместе с волной не перемещаются.

Расстояние между соседними горбами, показывающее, насколько отстаёт одно колебание от другого или на ка­кое расстояние уходит волна за время одного периода колебаний, называют длиной волны (длина волны, распространяющейся в шнуре, отмечена на рис. 4,г).

Нетрудно сообразить, что длина волны тем больше, чем длиннее период и чем быстрее распространяется вол­на. Длина волны равна периоду колебаний, умножен­ному на скорость распространения волны. Так, при пе­риоде, равном ‘/ю секунды, и скорости распространения волны, составляющей 200 сантиметров в секунду, её длина составит 20 сантиметров; если колебания будут происходить вдвое реже, то длина волны увеличится вдвое, т. е. составит 40 сантиметров, и т. д.