2019-11-24
Источник сферических волн движется по поверхности воды со скоростью $u$. Нарисуйте картины волн на поверхности воды, когда скорость волн $c$ больше и меньше скорости источника.
Решение:
Волны, рождаемые на поверхности воды неподвижным источником, имеют вид концентрических окружностей (рис. а). Если источник движется, то волны, которые он порождает в более поздние моменты времени, смещены в направлении движения источника. Пусть скорость источника меньше скорости волн. Тогда фронт волны будет обгонять источник, и картина волн будет такой, как показано на рисунке б. Однако если скорость источника больше скорости распространения волн, то фронт волны уже не сможет обогнать источник и волны будут распространяться внутри угла, образуемого двумя лучами, исходящими из источника (рис. в). Величина угла легко находится из рисунка. За то время, за которое источник проходит расстояние АО. фронт волны, испущенной в точке А, приходит расстояние АВ, причем $\frac{AB}{AO} = \frac{v}{u}$. Поэтому $\sin \alpha = \frac{v}{u}$.