О волнах..

 

Как известно, материальное тело, движущееся в любой среде, возбуждает в ней волну. Имеются в виду продольные упругие волны сжатия. Скорость упругих волн зависит от свойств среды, чем плотнее среда, тем выше скорость распространения в ней волны.

Подводная часть, движущегося теплохода возбуждает упругую волну в толще морской воды, которая движется со скоростью 1480 м/сек. То есть со скоростью звука в воде. Эта скорость может несколько меняться, в зависимости от температуры и, соответственно плотности воды. Надводная часть корабля, так же возбуждает упругую волну сжатия в воздухе, которая движется со скоростью 340 м/сек, или со скоростью звука в воздухе. Такая скорость обусловлена меньшей плотностью воздуха по сравнению с водой и большей сжимаемостью.

То, что мы видим на поверхности воды, это, так называемые, поперечные волны, которые могут возникать только на границе двух сред с различной плотностью. Они представляют собой обычные биения, между упругими волнами в воде и упругими волнами в воздухе. Их скорость определяется простым отношением скоростей волн в воздухе, и воде.

Частица, движущаяся в гравитационном поле, которое является двойным, возбуждает в нем сложную волну, представляющую собой, по сути две волны в полях противоположных электрических зарядов, движущихся совместно. Две этих волны, в силу различающихся свойств полей разных зарядов, имеют фазы, смещенные относительно друг друга на 180 градусов. Это то, что мы называем электромагнитной волной.

Материальные тела могут двигаться со скоростями, превышающими скорость распространения возбуждаемой ими волны.  Например, сверхзвуковые самолеты. «Протыкая» собой обычную волну сжатия, самолет становится источником ударной волны, которая сопровождает его в виде конуса и представляет собой скачок давления, движущийся со скоростью самолета. Процессы, происходящие в ударной волне, сильно отличаются то процессов, происходящих в обычной волне сжатия тем, что в ней, в результате резкого сжатия, выделяется тепло.

Такими же свойствами обладает и пуля, так же движущаяся со скоростью, в разы превышающую, скорость звука в воздухе.

Некоторые эффекты, эффект Вавилова-Черенкова, например, которые не в состоянии внятно объяснить современна наука, так же, представляют собой явления, обусловленные сверхсветовой скоростью частиц. В принципе никакие законы природы (кроме теории относительности, конечно) не запрещают движения материальных тел, практически,  с какой угодно скоростью.

Как уже сказано выше, любой материальный объект, движущийся в любой среде, возбуждает в ней волну. Возьмем для примера подводную лодку, движущуюся в толще воды со скоростью 30 узлов, или 15 м/сек. Длина упругой волны, создаваемая ей, будет равна разности скоростей звука и лодки в воде,

 λ=(Vз-Vл)/t,   где Vз - скорость звука в воде, а Vл – скорость лодки.

Это примерно (1480 -15)/1=1465м.

Период  P=Vз /λ,  1сек.

Частота, F =1/P,  около 1 Гц.

Лодка, движущаяся в подводном положении, даже совершенно бесшумно, будет излучать инфразвуковую волну, частотой 1 Гц, длиной 1465м. Обнаружить её можно с помощью полуволновой «антенны», представляющей собой два датчика давления, расположенных на глубине 10-12 метров, разнесенных на расстояние 732м.

Размеры антенны можно существенно уменьшить, используя линию задержки. Точные координаты подводной лодки можно определить, используя две таких антенны, разнесенных на 3-5 км…

Свет представляет собой поток материальных частиц, движущихся в гравитационном поле, со скоростями, близкими к скорости распространения гравитационной волны в вакууме.

При длине волны видимого света в 550Нм, скорость частицы будет составлять 99,999999999% от скорости распространения волны в вакууме. При превышении частицей, скорости волны в вакууме, возникает эффект Вавилова-Черенкова – некое подобие ударной волны.


Данный материал является частной записью члена сообщества Club.CNews.
Редакция CNews не несет ответственности за его содержание.
Комментарии
Другие публикации
RU, Чистополь
Электротехника и микроэлектроника

Прекрасно отношусь к людям, потому что не жду от них ничего хорошего.




Забыл пароль?
Авторизоваться через
Зарегистрируйся сейчас!
Присоединяйся к нашему обществу для того чтобы познакомиться с новыми людьми, создать собственный блог, публиковать анонсы событий и объявления, а также участвовать в обсуждении публикаций CNews. Мы создали единое пространство для общения специалистов рынка информационных технологий и всех, кто интересуется современными технологиями. Регистрация =>