* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Часть II.
Волны
в упругой среде и волны электромагнитные
Глава L
Волны на струне.
§ 1. Учение о волнах на струне. При изучении связанных колебаний мы рассмотрели случаи, когда масса струны распределена на несколько частей. В этом случае &мы по лучаем систему с о связанными колебаниями. Если масса струны распре делялась на две части, то получились два возможных типа колебаний. Если же масса распределялась на три части, то получаются три возмож ных периода. В общем у случае, если мы разде лим массу на п равных частей и равномерно распределим по всей струне, то мы полу чим п возможных пе риодов. Увеличивая беспредельно л, мы °Д° Д теории струны с непрерывным Рис. 43. распределением массы. Такой путь будет, од нако, сложен. Теорию струны можно дать и в значительно более простом виде, хотя вывод будет не вполне строг: результат ничем не будет отличаться от результата более строгого вывода. Пусть мы имеем струну, которая как-нибудь деформирована в гори зонтальной плоскости. Мы выбираем горизонтальную плоскость для того, чтобы отвлечься от действия силы тяжести. Форма струны будет с о вре менем изменяться, — струна ведь колеблется, — поэтому кривая, изобра жающая деформированную струну (рис. 4 3 ) , может быть выражена как функция двух переменных х и t:
Х
п й е м к
Q
a dx Ь
"
*
У=/(х,
t).
(1)
Рассмотрим уравнение движения небольшой части АВ струны, имеющей м-ассу р dx, где р — м а с с а единицы длины струны. Равнодействующая натяже ний, направленная к положению равновесия, будет Р$па — Psina — Q. Если отклонения струны очень малы, то углы а и <х настолько малы, что их можно заменить через тангенсы. Итак,
г г
Q =
/ (tga -tga).
> 1
(2)