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纵波和横波的差异,纵波和横波哪个传播速度快 (横波和纵波传播介质的差异)

作者:温海滢 生活经验 2023-04-17 16:15:55 阅读:25

纵波和横波的区别

横波:质点的振动方传播方向垂直
纵波:
在固体中传播时,横波的传播速度取决于切变模量,
纵波的传播速度取决于杨氏模量。
在气体及很多种液体中,由于不存在剪切黏性,,因此只能传播非可极化的纵波

怎样区分横波和纵波

波的传播方向与介质振动方向一样为纵波,如弹簧,若相互垂直则为横波,如甩绳(蛇形)

横波与纵波有什么不同

横波振动和传播方向垂直.
纵波振动和传播方向水平.

假设波沿X轴传播,那么X轴就是纵轴,Y轴就是横轴.振动平行X轴的就是纵波,平行Y轴方向的就是横波.

波在不同介质中的具有不同的衰减率.

地震波中,纵波和横波的主要区别有哪些方面

横波和纵波的2113区别在哪里?
介质中质点的振动方向与波的传播方向相互平行的波5261,称为纵波。其特点是:介质的质点受到4102交变拉压应力作用并产生伸缩形变,可以在固体、液体、气体传播。
介质中质1653点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波版,称为横波。其特点是:介质的质点收到交变的剪切应力作用并产生切变形变,只能在固体传播。权

纵波横波直达波反射波折射波的区别

纵波横波直达波反射波折射波的区别
波就是振动的传播。当波从波源传播出去,就是介质的事。

在同种均匀介质中,振动的传播是匀速直线运动,这种运动,用波速V表征。

对于匀速直线运动,波速V不变(大小不变,方向不变),所以波速V是一个不变的量。

振动是另一回事,介质分子并没有随着波的传播而迁移,介质分子的永不停息的无规则的运动,是热运动,其平均速度为零。

所以,在研究振动和波的问题上,为了使问题尽量简化,我们假定所有的介质分子都是静止的。它们每一个个体的运动,只是简谐振动。

我们知道,作简谐振动的质点的运动速度,时时刻刻都是变化的。如果振动方程是

x=Asinωt

那么,速度就是v=ωAcosωt,

时间t变化,振速v随时间而发生变化。

当振动在介质中传播时,有两种形式,一种叫做P波,又叫做纵波。这种波的特点,就是振速v‖V波速。

另一种叫做S波,又叫横波。这种波的特点,就是振速v⊥V波速。

中学生很喜欢发问,他们会问:如果振速v与波速V 既不在同一直线上,又不互相垂直呢?

这根本不是问题。我们可以认为,这样的波源传播出来的波,含有两列波,一列是纵波,一列是横波。

它们在同一种介质中的传播速度V不同,纵波的速度比横波的速度大得多。所以,在波从波源中传播出来之后,它们就自动分开了。

中学生很喜欢发问,他们会继续问:为什么纵波和横波的波速会不相同的呢?

这时我会反问:什么是纵波?什么是横波?如果最基本的问题都没有搞清楚,却不断地追问下去,最后的结果,除了把自己搞糊涂,没有任何好处。

不断追问的结果,一定是无解的,一定是把自己搞糊涂的。例如:

人为什么吃饭?因为人要活着。人为什么要活着?因为人要做事。人为什么要做事?……没完没了的追问,是很恐怖的事。特别是,还可以有无数版本,例如:

人为什么吃饭?因为人要进行新陈代谢。人为什么要进行新陈代谢?所有有生命的物体都要进行新陈代谢。人为什么要有生命?……没完没了的追问,恐怖不恐怖?

我们如果对分子运动论很熟悉,就会知道,既然我们研究的介质分子是静止的、均匀分布的,那么,对于纵波来说,当振子向前运动时,它将占据前方原来均匀分布介质分子的空间,把原来的介质分子压缩在一个小空间中,形成一个密部。

密部的分子之间的距离变小,呈现的分子力是斥力。斥力使分子向周围作离心运动。离心运动的结果,使原来是密部的小空间变成疏部,而周围的空间变成新的密部。

那么,宏观地看,相当于原来密部变成疏部,而且密部传播出去。

那么,新的疏部也传播出去。

于是,宏观地看,振子(波源)不断向外传播出密疏相间的振动,这就是纵波。

显然,分子力的斥力较为强大,而且作用范围较近,因此,振动传播出去的速度较快。所以,纵波的传播速度较快。

不仅如此,这一叙述对所有介质都适用。所以,纵波可以在固体、液体、气体的内部传播,也可以在固体的表面传播,却不可以在液体和气体的分界面上传播。

中学生一定会追问?为什么纵波不可以在液体和气体的分界面上传播?

在液体和气体的分界面上,液体的表面层分子比较稀薄,形成一个呈现表面张力的特殊层。这一层如果出现密部和疏部,意味着液体的表面粉碎。

表面张力不允许液体表面粉碎,所以液体表面不能传播纵波。

那么横波呢?对于波速V,介质分子是横向运动的,它们之间的分子力主要为分子引力,力较小,作用范围又较大,所以振动的传播比较慢。

气体分子之间没有横向力,液体内部的分子之间也没有横向力,所以,横波不能在气体中传播,也不能在液体中传播。横波可以在固体内部、固体表面、液体和气体的分界面上传播。

当地震发生时,强大的能量在震中释放出来,造成破坏。例如,四川汶川地震播放的能量,相当于256颗原子弹同时爆炸。这样巨大的能量,有部分以地震波的形式,传播出去。

其中,当然有纵波和横波。

由于纵波可以在地球内部的所有介质中传播,所以,传播到***、北京等遥远的地方的地震波,主要是纵波。纵波在建筑物中引发的震感,就是水平晃动。楼层越高,感觉越明显。

横波呢?横波在地球内部传播时,遇到地下水、或者河流、海洋,就会"过不去"。横波在震中附近的建筑物中引发的震感,就是竖直巅波。

对于抗震级数不够的建筑物,竖直巅波会直接破坏建筑的内部结构,破坏性比纵波强烈得多。

虽然,震中之外的地方,横波比纵波来得慢,它震松了建筑结构,并没有造成坍塌。可是等下一个纵波到来时,已经震松了的建筑结构,如何能够经受水平的晃动?这就是余震比主震级数低,破坏力却更大的主要原因。

通常,主震到余震之间有一定的时间,如果能够抓紧这段时间,撤离建筑物,到空旷的地方去,那么,需要挖掘救助的机会,就会大大降低。

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