Чем поперечная волна отличается от продольной?

В поперечной волне частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения (волна на натянутом шнуре), в продольной — вдоль него, образуя сгущения и разрежения (звук в воздухе). Продольные механические волны распространяются в газах, жидкостях и твёрдых телах, поперечные упругие — только в твёрдых телах.

Как меняется длина звуковой волны при переходе из воздуха в воду?

Частоту задаёт источник, поэтому она не меняется. Скорость звука в воде (около 1500 м/с) примерно в 4,4 раза больше, чем в воздухе (около 340 м/с). Так как lambda = (v)/(nu), длина волны увеличивается примерно во столько же раз.

← Все темы: Физика

Физика · теория к ЕНТ

Механические волны и звук

Тема о том, как колебания передаются в среде от точки к точке и как связаны скорость, частота и длина волны. Нужна в задачах про шнур, звук и эхо.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 05 Электромагнитные волны

Пункт спецификации НЦТ: 17 Волновое движение

По нашей оценке, задание по этой теме есть не в каждом варианте: в среднем меньше одного из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

Различать поперечные и продольные волны и указывать, в каких средах они распространяются
Связывать скорость, частоту, период и длину волны при расчётах
Решать задачи о распространении звука в разных средах и об эхе

Кратко о главном

Механическая волна. Распространение колебаний в упругой среде: волна переносит энергию, а частицы лишь колеблются около положения равновесия.
Виды волн. В поперечной волне частицы колеблются поперёк направления распространения, в продольной — вдоль него. Продольные идут в газах, жидкостях и твёрдых телах, поперечные упругие волны — только в твёрдых телах.
Длина волны. \lambda = vT = \frac{v}{\nu} — путь волны за период; v — скорость (м/с), T — период (с), \nu — частота (Гц).
Смена среды. В другой среде частота волны та же, меняются скорость и длина волны.
Путь точки. За период точка среды проходит путь 4A (A — амплитуда), за N колебаний — 4AN.
Звук и эхо. Звук в воздухе — продольная волна, в вакууме он не распространяется; в воздухе v \approx 340 м/с. Эхо: 2L = vt, L — расстояние до преграды, t — время до возврата звука.

Задания с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

Конец длинного резинового шнура колеблется с частотой 5 Гц, и волна за 4 с проходит по шнуру 8 м. Длина волны равна

A)10 м
B)0{,}4 м
C)2{,}5 м
D)1{,}6 м

Ответ и разбор

Верный ответ: B

Скорость волны v = \frac{s}{t} = \frac{8}{4} = 2 м/с. Длина волны \lambda = \frac{v}{\nu} = \frac{2}{5} = 0{,}4 м. Вариант 10 м получается, если скорость умножить на частоту, а не поделить на неё. Вариант 2{,}5 м — частоту поделили на скорость (формула перевёрнута). Вариант 1{,}6 м — путь сразу поделили на частоту и не нашли скорость: \frac{8}{5} = 1{,}6.

Рабочий ударил молотком по стальному рельсу. Человек на расстоянии 510 м, приложивший ухо к рельсу, услышал звук дважды — по рельсу и по воздуху. Промежуток времени между двумя звуками равен (скорость звука в воздухе 340 м/с, в стали 5100 м/с)

A)1{,}5 с
B)0{,}1 с
C)1{,}6 с
D)1{,}4 с

Ответ и разбор

Верный ответ: D

Время прохождения звука по воздуху t_1 = \frac{L}{v_1} = \frac{510}{340} = 1{,}5 с, по рельсу t_2 = \frac{L}{v_2} = \frac{510}{5100} = 0{,}1 с. Звук по рельсу приходит раньше, промежуток \Delta t = t_1 - t_2 = 1{,}5 - 0{,}1 = 1{,}4 с. Вариант 1{,}5 с — учли только время звука в воздухе. Вариант 0{,}1 с — учли только время звука в рельсе. Вариант 1{,}6 с — времена сложили, а не вычли.

Типичные ошибки

Путают путь колеблющейся точки и расстояние, пройденное волной: за период точка проходит 4A, а волна — \lambda.
Переворачивают формулу: длина волны \lambda = \frac{v}{\nu}, а не \frac{\nu}{v} и не v\nu. Помогает проверка единиц: (м/с) : Гц = м.
Считают, что при переходе звука из воздуха в воду меняется частота. Частота остаётся прежней, меняются скорость и длина волны.
В задачах на эхо берут путь L вместо 2L, хотя звук идёт до преграды и обратно.

Вопросы по теме

Чем поперечная волна отличается от продольной?: В поперечной волне частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения (волна на натянутом шнуре), в продольной — вдоль него, образуя сгущения и разрежения (звук в воздухе). Продольные механические волны распространяются в газах, жидкостях и твёрдых телах, поперечные упругие — только в твёрдых телах.
Как меняется длина звуковой волны при переходе из воздуха в воду?: Частоту задаёт источник, поэтому она не меняется. Скорость звука в воде (около 1500 м/с) примерно в 4{,}4 раза больше, чем в воздухе (около 340 м/с). Так как \lambda = \frac{v}{\nu}, длина волны увеличивается примерно во столько же раз.

Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.