Почему нельзя считать колебания маятника волной?

Волна – возмущение состояния среды (изменение), которое распространяется в данной среде, перенося с собой энергию. Иначе говоря, пространственное чередование максимумов и минимумов любой пространственной величины (температура, плотность, напряженность электрического поля и т.д.), которое изменяется со временем, и есть волна. Более верным определением волны будет следующим: Волна – есть явление распространения в пространстве с течением времени возмущения физической величины.

Чем отличается волна от колебания?

Вне зависимости от природы волны осуществление переноса энергии происходит без переноса вещества. Перенос вещества может произойти только в роли побочного эффекта. Процесс , в котором имеют место быть только ”местные” преобразования энергии, является принципиальным отличием волны от колебания. Волны обычно имеют способность отдаляться на порядочные расстояния относительно места, в котором они возникли. В следствие этого волнам иногда дают такое название, как ”колебание, оторвавшееся от излучателя”.

Почему нельзя считать колебания маятника волной?

Маятником называют твердое тело, которое под действием приложенных сил совершает колебания возле неподвижной точки либо оси. В физике в основном имеют понятие маятника, как тела, совершающего колебания под действием силы тяжести, ось которого не проходит через центр тяжести данного тела. Самым простым маятником является небольшой массивный груз С, который подвешен на нити, имеющей длину l. Если условиться, что данная нить нерастяжима, и проигнорировать размерами груза в сравнении с длиной нити, а так же массой нити в сравнении с массой груза, то груз, подвешенный на данную нить можно рассматривать как материальную точку, которая находится на неизменном расстоянии l от точки подвеса О. Данный маятник носит название математического маятника. Принимая во внимание вышеперечисленные условия, можно ответить на вопрос, почему колебания математического маятника нельзя считать волной? В случае, когда колеблющееся тело нельзя рассмотреть как материальную точку, маятник будет называться физическим.

Большая часть волн по своей сущности новыми физическими явлениями не являются, если только условным названием для определенного вида коллективного движения. Если в объеме газа появилась звуковая волна, то это вовсе не означает, что в данном объеме возникли некие новые физические объекты. Звуком называют лишь особый скоординированный тип перемещения тех же самых молекул. По-другому говоря, большая часть волн – это колебания некоторой среды. За рамками данной среды волны этого типа не существуют (к примеру, звук в вакууме).

Несмотря на это, существуют волны, не являющиеся ”зыбью” какой либо другой среды, а являются непосредственно новыми физическими явлениями. Например, электромагнитные волны в современной физике называют не колебание какой-либо среды (имела название ”эфир” в XIX веке), а самостоятельное поле, способное самоподдерживаться, которое имеет свойство распространяться в вакууме. Так же происходит и с волнами вероятности материальных частиц.

Волнами называют также и некоторые явления, но каждая из этих волн имеет свою индивидуальную специфику. К примеру, так иногда говорят о волнах горения, волнах плотности реагентов, волнах химических реакций, волнах плотности транспортных потоков, температурных волнах, волнах вероятности электрона и иных частиц.

Стоит уделить внимание тому, что явления, которые выглядят как волны, но которые не способны к самораспространению, не являются волнами (к примеру, песчаные дюны).