Продольные волны — это тип механических волн, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Чтобы дать развернутый ответ на вопрос, рассмотрим свойства продольных волн и разберем предложенные утверждения.
Природа колебаний: В продольной волне частицы среды совершают колебательные движения в том же направлении, в котором распространяется волна. Это приводит к чередующимся областям сжатия (усиленного давления) и разрежения (ослабленного давления). Примером таких волн являются звуковые волны в воздухе.
Среда распространения: Продольные волны могут распространяться в твердых телах, жидкостях и газах. Это связано с тем, что в любой из этих сред могут возникать сжатие и разрежение. Например:
Передача энергии: Как и любые механические волны, продольные волны передают энергию без переноса вещества. Частицы среды лишь колеблются около своего положения равновесия.
A. Эти волны могут распространяться только в газах. Это утверждение неверное, так как продольные волны могут распространяться не только в газах, но и в жидкостях, а также в твердых телах.
Б. Продольные волны представляют собой чередующиеся разрежения и сжатия. Это утверждение верное, поскольку основное свойство продольных волн — это чередование областей сжатия и разрежения в среде. Именно это можно наблюдать, например, при распространении звуковой волны.
В. Частицы среды при колебаниях смещаются вдоль направления распространения волны. Это утверждение также верное, так как продольные волны характеризуются тем, что частицы среды совершают колебания вдоль направления, в котором распространяется волна.
Правильными являются утверждения Б и В.
Продольные волны имеют несколько ключевых свойств, которые отличают их от поперечных волн. Рассмотрим каждое из предложенных утверждений:
A. Эти волны могут распространяться только в газах. Это утверждение неверно. Продольные волны могут распространяться не только в газах, но и в жидкостях и твердых телах. Например, звуковые волны (которые являются продольными) могут распространяться как в воздухе (газ), так и в воде (жидкость) и в металлах (твердые тела). В твердых телах продольные волны могут существовать в виде продольных звуковых волн.
Б. Продольные волны представляют собой чередующиеся разрежения и сжатия. Это утверждение верно. Продольные волны действительно характеризуются чередованием зон сжатия (где частицы среды находятся ближе друг к другу) и зон разрежения (где частицы находятся дальше друг от друга). Это свойство является основным для звуковых волн, где изменение давления в среде приводит к образованию таких зон.
B. Частицы среды при колебаниях смещаются вдоль направления распространения волны. Это утверждение также верно. В продольных волнах частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Это означает, что при движении волны частицы среды перемещаются вперед и назад в том же направлении, в котором движется волна.
Таким образом, правильные ответы на вопрос о свойствах продольных волн: утверждение Б и утверждение B.
