Jakie fale rozchodzą się w ośrodku gazowym? Rozchodzenie się drgań w ośrodku. Fale. Fale podłużne i poprzeczne

Fale mechaniczne

Jeśli drgania cząstek zostaną wzbudzone w dowolnym miejscu ośrodka stałego, ciekłego lub gazowego, to w wyniku oddziaływania atomów i cząsteczek ośrodka drgania zaczynają być przenoszone z jednego punktu do drugiego ze skończoną prędkością. Proces propagacji drgań w ośrodku nazywa się fala .

Fale mechaniczne tam są różne rodzaje. Jeżeli cząstki ośrodka w fali przemieszczają się w kierunku prostopadłym do kierunku propagacji, wówczas falę nazywa się poprzeczny . Przykładem takiej fali mogą być fale biegnące po naciągniętej gumce (ryc. 2.6.1) lub po sznurku.

Jeżeli przemieszczenie cząstek ośrodka następuje w kierunku propagacji fali, wówczas nazywa się ją falą wzdłużny . Przykładami takich fal są fale w pręcie sprężystym (rys. 2.6.2) lub fale dźwiękowe w gazie.

Fale na powierzchni cieczy mają składową poprzeczną i podłużną.

Zarówno w przypadku fal poprzecznych, jak i podłużnych nie następuje przenoszenie materii w kierunku propagacji fali. W procesie propagacji cząstki ośrodka oscylują jedynie wokół położeń równowagi. Jednakże fale przenoszą energię wibracyjną z jednego punktu ośrodka do drugiego.

Cecha charakterystyczna fale mechaniczne polegają na tym, że rozchodzą się w ośrodkach materialnych (stałym, ciekłym lub gazowym). Istnieją fale, które mogą rozchodzić się w próżni (np. fale świetlne). Fale mechaniczne z konieczności wymagają ośrodka, który ma zdolność magazynowania energii kinetycznej i potencjalnej. Dlatego środowisko musi mieć właściwości obojętne i elastyczne. W środowiskach rzeczywistych właściwości te są rozłożone w całej objętości. Na przykład każdy mały element ciała stałego ma masę i elastyczność. W najprostszym model jednowymiarowy ciało stałe można przedstawić jako zbiór kulek i sprężyn (ryc. 2.6.3).

Podłużne fale mechaniczne mogą rozchodzić się w dowolnym ośrodku - stałym, ciekłym i gazowym.

Jeśli w jednowymiarowym modelu ciała stałego jedna lub więcej kulek zostanie przesuniętych w kierunku prostopadłym do łańcucha, wówczas nastąpi deformacja zmiana. Sprężyny odkształcone w wyniku takiego przemieszczenia będą miały tendencję do przywracania przesuniętych cząstek do położenia równowagi. W tym przypadku siły sprężystości będą działać na najbliższe, nieprzemieszczone cząstki, powodując ich odchylenie od położenia równowagi. W rezultacie wzdłuż łańcucha przebiegnie fala poprzeczna.

W cieczach i gazach nie występuje odkształcenie sprężyste przy ścinaniu. Jeśli jedna warstwa cieczy lub gazu zostanie przesunięta na określoną odległość względem sąsiedniej warstwy, wówczas na granicy między warstwami nie pojawią się siły styczne. Siły działające na granicy cieczy i ciała stałego oraz siły pomiędzy sąsiednimi warstwami cieczy są zawsze skierowane prostopadle do granicy - są to siły ciśnienia. To samo dotyczy mediów gazowych. Stąd, Fale poprzeczne nie może istnieć w mediach ciekłych ani gazowych.

O dużym znaczeniu praktycznym są proste fale harmoniczne lub sinusoidalne . Charakteryzują się amplitudaA wibracje cząstek, częstotliwośćF I długość faliλ. Fale sinusoidalne rozchodzą się w ośrodkach jednorodnych z pewną stałą prędkością v.

Stronniczość y (X, T) cząstek ośrodka z położenia równowagi na fali sinusoidalnej zależy od współrzędnej X na osi WÓŁ, wzdłuż której fala się rozchodzi, i w czasie T według prawa.

DEFINICJA

Fala podłużna– jest to fala, podczas której propagacja cząstek ośrodka przemieszcza się w kierunku propagacji fali (rys. 1, a).

Przyczyną fali podłużnej jest ściskanie/rozciąganie, tj. odporność ośrodka na zmiany jego objętości. W cieczach lub gazach takiej deformacji towarzyszy rozrzedzenie lub zagęszczenie cząstek ośrodka. Fale podłużne mogą rozchodzić się w dowolnym ośrodku - stałym, ciekłym i gazowym.

Przykładami fal podłużnych są fale w sprężystym pręcie lub fale dźwiękowe w gazach.

Fale poprzeczne

DEFINICJA

Fala poprzeczna– jest to fala, podczas której propagacja cząstek ośrodka przemieszcza się w kierunku prostopadłym do propagacji fali (rys. 1, b).

Przyczyną fali poprzecznej jest odkształcenie ścinające jednej warstwy ośrodka względem drugiej. Kiedy fala poprzeczna rozchodzi się w ośrodku, tworzą się grzbiety i doliny. Ciecze i gazy w przeciwieństwie do ciał stałych nie mają sprężystości pod względem ścinania warstw, tj. nie opieraj się zmianie kształtu. Dlatego fale poprzeczne mogą rozprzestrzeniać się tylko w ciała stałe.

Przykładami fal poprzecznych są fale przemieszczające się wzdłuż naciągniętej liny lub sznurka.

Fale na powierzchni cieczy nie są ani podłużne, ani poprzeczne. Jeśli rzucisz pływak na powierzchnię wody, zobaczysz, że porusza się, kołysając się na falach, po okręgu. Zatem fala na powierzchni cieczy ma składową poprzeczną i podłużną. Na powierzchni cieczy mogą pojawić się także fale specjalnego rodzaju – tzw fale powierzchniowe . Powstają w wyniku działania i siły napięcia powierzchniowego.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia

Wyznacz kierunek rozchodzenia się fali poprzecznej, jeżeli pływak w pewnym momencie ma kierunek prędkości wskazany na rysunku.

Rozwiązanie

Zróbmy rysunek.

Narysujmy powierzchnię fali w pobliżu pływaka po pewnym czasie, biorąc pod uwagę, że w tym czasie pływak opadł, gdyż w danym momencie był skierowany w dół. Kontynuując linię w prawo i w lewo, pokazujemy położenie fali w czasie. Porównanie położenia fali w moment początkowy czasie (linia ciągła) i w chwili czasu (linia przerywana) stwierdzamy, że fala rozchodzi się w lewo.

Jeśli ruch oscylacyjny zostanie wzbudzony w dowolnym punkcie ośrodka, wówczas rozprzestrzenia się z jednego punktu do drugiego w wyniku oddziaływania cząstek substancji. Proces rozprzestrzeniania się drgań nazywany jest falą.

Rozważając fale mechaniczne, nie będziemy zwracać na nie uwagi Struktura wewnętrznaśrodowisko. W tym przypadku rozważamy substancję jako ośrodek ciągły, który zmienia się z jednego punktu do drugiego.

Cząstka (punkt materialny) to niewielki element objętości ośrodka, którego wymiary są znacznie większe niż odległości między cząsteczkami.

Fale mechaniczne rozchodzą się tylko w ośrodkach o właściwościach sprężystych. Siły sprężyste w takich substancjach przy małych odkształceniach są proporcjonalne do wielkości odkształcenia.

Główną właściwością procesu falowego jest to, że fala przenosząc energię i ruch wibracyjny, nie przenosi masy.

Fale są podłużne i poprzeczne.

Fale podłużne

Nazywam falę podłużną, jeśli cząstki ośrodka oscylują w kierunku propagacji fali.

Fale podłużne rozchodzą się w substancji, w której siły sprężyste powstają podczas odkształcenia rozciągającego i ściskającego substancji w dowolnym stanie skupienia.

Kiedy fala podłużna rozchodzi się w ośrodku, pojawiają się naprzemienne kondensacje i rozrzedzenia cząstek, poruszających się w kierunku propagacji fali z prędkością $(\rm v)$. Przemieszczenie cząstek w tej fali następuje wzdłuż linii łączącej ich środki, czyli powoduje zmianę objętości. Przez cały czas trwania fali elementy ośrodka oscylują w swoich pozycjach równowagi, podczas gdy różne cząstki oscylują z przesunięciem fazowym. W ciałach stałych prędkość propagacji fal podłużnych jest większa niż prędkość fal poprzecznych.

Fale w cieczach i gazach są zawsze podłużne. W ciele stałym rodzaj fali zależy od sposobu jej wzbudzenia. Fale na swobodnej powierzchni cieczy są mieszane; są one zarówno podłużne, jak i poprzeczne. Trajektoria cząsteczki wody na powierzchni podczas procesu falowego jest elipsą lub jeszcze bardziej złożoną figurą.

Fale akustyczne (przykład fal podłużnych)

Fale dźwiękowe (lub akustyczne) są falami podłużnymi. Fale dźwiękowe w cieczach i gazach to wahania ciśnienia rozchodzące się w ośrodku. Fale podłużne o częstotliwościach od 17 do 20 ~ 000 Hz nazywane są falami dźwiękowymi.

Drgania akustyczne o częstotliwości poniżej granicy słyszalności nazywane są infradźwiękami. Drgania akustyczne o częstotliwości powyżej 20 ~ 000 Hz nazywane są ultradźwiękami.

Fale akustyczne nie mogą rozchodzić się w próżni, ponieważ fale sprężyste mogą rozchodzić się tylko w ośrodku, w którym istnieje połączenie pomiędzy poszczególnymi cząstkami materii. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi średnio 330 m/s.

Rozchodzenie się podłużnych fal dźwiękowych w ośrodku sprężystym wiąże się z odkształceniem objętościowym. W tym procesie ciśnienie w każdym punkcie ośrodka zmienia się w sposób ciągły. Ciśnienie to jest równe sumie ciśnienia równowagowego ośrodka i ciśnienia dodatkowego (ciśnienia akustycznego), które powstaje w wyniku odkształcenia ośrodka.

Ściskanie i rozciąganie sprężyny (przykład fal podłużnych)

Załóżmy, że sprężysta sprężyna jest zawieszona poziomo na nitkach. Jeden koniec sprężyny jest uderzany w taki sposób, że siła odkształcająca skierowana jest wzdłuż osi sprężyny. Uderzenie zbliża do siebie kilka zwojów sprężyny i powstaje siła sprężystości. Pod wpływem siły sprężystości cewki rozchodzą się. Poruszając się pod wpływem bezwładności, zwoje sprężyny przechodzą przez położenie równowagi i powstaje próżnia. Przez pewien czas zwoje sprężyny na końcu w miejscu uderzenia będą oscylować wokół położenia równowagi. Drgania te są przenoszone z upływem czasu z cewki na cewkę przez całą sprężynę. W rezultacie następuje kondensacja i rozrzedzenie cewek, a także rozprzestrzenia się podłużna fala sprężysta.

Podobnie fala podłużna rozchodzi się wzdłuż metalowego pręta, jeśli na jego koniec działa siła skierowana wzdłuż jego osi.

Fale poprzeczne

Falę nazywamy falą poprzeczną, jeżeli drgania cząstek ośrodka zachodzą w kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali.

Fale mechaniczne mogą być poprzeczne tylko w ośrodku, w którym możliwe są odkształcenia ścinające (ośrodek ma sprężystość kształtu). W ciałach stałych powstają poprzeczne fale mechaniczne.

Fala rozchodząca się wzdłuż struny (przykład fali poprzecznej)

Niech jednowymiarowa fala poprzeczna rozchodzi się wzdłuż osi X, od źródła fali znajdującego się w początku współrzędnych - punktu O. Przykładem takiej fali jest fala rozchodząca się w sprężystej nieskończonej strunie, której jeden z końców zmuszony jest do wykonywania ruchów oscylacyjnych. Równanie takiej jednowymiarowej fali to:

\\ )\lewo(1\prawo),\]

$k$ -liczba fali$;;\ \lambda$ - długość fali; $v$ - prędkość fazowa fale; $A$ - amplituda; $\omega$ - częstotliwość oscylacji cyklicznych; $\varphi $ - faza początkowa; wielkość $\left[\omega t-kx+\varphi \right]$ nazywana jest fazą fali w dowolnym punkcie.

Przykłady problemów z rozwiązaniami

Przykład 1

Ćwiczenia. Jaka jest długość fali poprzecznej, jeśli rozchodzi się ona wzdłuż sprężystej struny z prędkością $v=10\ \frac(m)(s)$, a okres drgań struny wynosi $T=1\ c$ ?

Rozwiązanie. Zróbmy rysunek.

Długość fali to odległość, jaką fala pokonuje w jednym okresie (ryc. 1), dlatego można ją obliczyć korzystając ze wzoru:

\[\lambda =Tv\ \left(1.1\right).\]

Obliczmy długość fali:

\[\lambda =10\cdot 1=10\ (m)\]

Odpowiedź.$\lambda =10$ m

Przykład 2

Ćwiczenia. Drgania dźwiękowe o częstotliwości $\nu $ i amplitudzie $A$ rozchodzą się w ośrodku sprężystym. Jaka jest maksymalna prędkość ruchu cząstek w ośrodku?

Rozwiązanie. Zapiszmy równanie fali jednowymiarowej:

\\ )\lewo(2.1\prawo),\]

Prędkość ruchu cząstek ośrodka jest równa:

\[\frac(ds)(dt)=-A\omega (\sin \left[\omega t-kx+\varphi \right]\ )\ \left(2.2\right).\]

Maksymalna wartość wyrażenia (2.2), biorąc pod uwagę zakres wartości funkcji sinus:

\[(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=\left|A\omega \right|\left(2.3\right).\]

Częstotliwość cykliczną znajdujemy jako:

\[\omega =2\pi \nu \\lewo(2.4\prawo).\]

Ostatecznie maksymalna wartość prędkości ruchu cząstek ośrodka w naszej fali podłużnej (dźwiękowej) jest równa:

\[(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=2\pi A\nu .\]

Odpowiedź.$(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=2\pi A\nu$

Wyróżnia się fale podłużne i poprzeczne. Fala nazywa się poprzeczny, jeśli cząstki ośrodka oscylują w kierunku prostopadłym do kierunku propagacji fali (ryc. 15.3). Fala poprzeczna rozchodzi się np. po rozciągniętym poziomym sznurze gumowym, którego jeden koniec jest unieruchomiony, a drugi wprawiany w pionowy ruch oscylacyjny.

Rozważmy bardziej szczegółowo proces powstawania fal poprzecznych. Weźmy łańcuch kulek jako model prawdziwego sznurka ( punkty materialne), połączone ze sobą siłami sprężystymi (ryc. 15.4, a). Rysunek 15.4 przedstawia proces propagacji fali poprzecznej i przedstawia położenie kulek w kolejnych odstępach czasu równych jednej czwartej okresu.

W początkowej chwili (t 0 = 0) wszystkie punkty są w stanie równowagi (ryc. 15.4, a). Następnie powodujemy zaburzenie odchylając punkt 1 od położenia równowagi o wielkość A i punkt 1 zaczyna oscylować, punkt 2, połączony elastycznie z pierwszym, nieco później wchodzi w ruch oscylacyjny, trzeci jeszcze później itd. . Po jednej czwartej okresu oscylacje $\Bigr(t_2 = \frac(T)(4) \Bigl)$ rozprzestrzenią się do 4. punktu, pierwszy punkt będzie miał czas na odejście od położenia równowagi o maksymalna odległość równa amplitudzie oscylacji A ( ryc. 15.4, b). Po połowie okresu pierwszy punkt, poruszając się w dół, powróci do położenia równowagi, czwarty odchylił się od położenia równowagi o odległość równą amplitudzie oscylacji A (ryc. 15.4, c), fala rozprzestrzeniła się do 7. punkt itp.

Do czasu t5 = T Pierwszy punkt po całkowitym oscylacji przechodzi przez położenie równowagi, a ruch oscylacyjny rozprzestrzeni się na 13. punkt (ryc. 15.4, d). Wszystkie punkty od 1 do 13 są rozmieszczone w taki sposób, że tworzą kompletną falę składającą się z depresje I garb.

Fala nazywa się wzdłużny, jeśli cząstki ośrodka oscylują w kierunku propagacji fali (ryc. 15.5).

Na długiej miękkiej sprężynie o dużej średnicy można zaobserwować falę podłużną. Uderzając w jeden z końców sprężyny można zauważyć jak kolejne zagęszczenia i rozrzedzenia jej zwojów będą rozprzestrzeniać się przez całą wiosnę, biegnąc jedna po drugiej. Na rysunku 15.6 kropki pokazują położenie zwojów sprężyny w stanie spoczynku, a następnie położenie zwojów sprężyny w kolejnych odstępach równych jednej czwartej okresu.

Zatem fala podłużna w rozpatrywanym przypadku reprezentuje naprzemienne kondensacje (Сг) i rozrzedzenie (Raz) zwoje sprężyny.

Rodzaj fali zależy od rodzaju odkształcenia ośrodka. Fale podłużne powstają w wyniku odkształcenia ściskająco-rozciągającego, fale poprzeczne powstają w wyniku odkształcenia ścinającego. Dlatego w gazach i cieczach, w których siły sprężyste powstają dopiero podczas ściskania, propagacja fal poprzecznych jest niemożliwa. W ciałach stałych siły sprężyste powstają zarówno podczas rozciągania (rozciągania), jak i ścinania, zatem możliwa jest w nich propagacja zarówno fal podłużnych, jak i poprzecznych.

Jak pokazują ryciny 15.4 i 15.6, zarówno w kierunku poprzecznym, jak i fale podłużne każdy punkt ośrodka oscyluje wokół swojego położenia równowagi i przesuwa się od niego nie więcej niż o amplitudę, a stan odkształcenia ośrodka jest przenoszony z jednego punktu ośrodka na drugi. Ważną różnicą pomiędzy falami sprężystymi w ośrodku a jakimkolwiek innym uporządkowanym ruchem jego cząstek jest to, że propagacja fal nie jest związana z przenoszeniem materii w ośrodku.

W konsekwencji, gdy fale się rozchodzą, energia odkształcenia sprężystego i pęd są przenoszone bez przenoszenia materii. Energia fal w ośrodku sprężystym składa się z energia kinetyczna drgających cząstek oraz z energii potencjalnej sprężystego odkształcenia ośrodka.

Rozważmy na przykład falę podłużną w sprężystej sprężynie. W ustalonym momencie energia kinetyczna rozkłada się nierównomiernie na sprężynie, ponieważ niektóre zwoje sprężyny znajdują się w tym momencie w spoczynku, podczas gdy inne, przeciwnie, poruszają się z maksymalna prędkość. To samo dotyczy energii potencjalnej, ponieważ w tym momencie niektóre elementy sprężyny nie ulegają odkształceniu, inne zaś maksymalnie. Dlatego też, rozważając energię fal, wprowadza się taką cechę, jak gęstość $\omega$ energii kinetycznej i potencjalnej ($\omega=\frac(W)(V) $ - energia na jednostkę objętości). Gęstość energii fali w każdym punkcie ośrodka nie pozostaje stała, ale zmienia się okresowo w miarę przejścia fali: energia rozprzestrzenia się wraz z falą.

Każde źródło fal ma energię W, które fala przekazuje cząstkom ośrodka podczas swojej propagacji.

Intensywność fali I pokazuje, ile energii średnio fala przenosi w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni prostopadłej do kierunku rozchodzenia się fali\

Jednostką natężenia fali w układzie SI jest wat na metr kwadratowy J/(m 2 $\cdot$ c) = W/m 2

Energia i intensywność fali są wprost proporcjonalne do kwadratu jej amplitudy $~I \sim A^2$.

Literatura

Aksenovich L.A. Fizyka w Liceum: Teoria. Zadania. Testy: Podręcznik. dodatek dla placówek prowadzących kształcenie ogólne. środowisko, edukacja / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; wyd. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - s. 425-428.

Niech ciało oscylacyjne znajdzie się w ośrodku, w którym wszystkie cząstki są ze sobą połączone. Cząstki ośrodka stykające się z nim zaczną wibrować, w wyniku czego w obszarach ośrodka przylegających do tego ciała zachodzą okresowe odkształcenia (na przykład ściskanie i rozciąganie). Podczas odkształceń w ośrodku pojawiają się siły sprężyste, które mają tendencję do przywracania cząstek ośrodka do pierwotnego stanu równowagi.

Zatem okresowe odkształcenia pojawiające się w pewnym miejscu ośrodka sprężystego będą się propagować z określoną prędkością, zależną od właściwości ośrodka. W tym przypadku cząstki ośrodka nie są wciągane przez falę w ruch translacyjny, ale wykonują ruchy oscylacyjne wokół swoich położeń równowagi, jedynie odkształcenie sprężyste jest przenoszone z jednej części ośrodka na drugą.

Nazywa się proces propagacji ruchu oscylacyjnego w ośrodku proces falowy lub po prostu fala. Czasami falę tę nazywa się sprężystą, ponieważ jest spowodowana sprężystymi właściwościami ośrodka.

W zależności od kierunku oscylacji cząstek względem kierunku propagacji fali rozróżnia się fale podłużne i poprzeczne.Interaktywna demonstracja fal poprzecznych i podłużnych

Fala podłużna – Jest to fala, w której cząstki ośrodka oscylują zgodnie z kierunkiem propagacji fali.

Na długiej miękkiej sprężynie o dużej średnicy można zaobserwować falę podłużną. Uderzając w jeden z końców sprężyny można zauważyć jak kolejne zagęszczenia i rozrzedzenia jej zwojów będą rozprzestrzeniać się przez całą wiosnę, biegnąc jedna po drugiej. Na rysunku kropki pokazują położenie zwojów sprężyny w stanie spoczynku, a następnie położenie zwojów sprężyny w kolejnych odstępach czasu równych jednej czwartej okresu.

Zatem ofala podłużna w rozpatrywanym przypadku reprezentuje naprzemienne kondensacje (Сг) i rozrzedzenie (Raz) cewki sprężynowe.
Wykazanie propagacji fali podłużnej

Fala poprzeczna - Jest to fala, w której cząstki ośrodka oscylują w kierunkach prostopadłych do kierunku propagacji fali.

Rozważmy bardziej szczegółowo proces powstawania fal poprzecznych. Weźmy za model prawdziwego sznurka łańcuch kulek (punktów materialnych) połączonych ze sobą siłami sprężystości. Rysunek przedstawia proces propagacji fali poprzecznej oraz przedstawia położenie kulek w kolejnych odstępach czasu równych jednej czwartej okresu.

W początkowej chwili (t 0 = 0) wszystkie punkty są w stanie równowagi. Następnie powodujemy zaburzenie odchylając punkt 1 od położenia równowagi o wielkość A i punkt 1 zaczyna oscylować, punkt 2, połączony elastycznie z pierwszym, nieco później wchodzi w ruch oscylacyjny, trzeci jeszcze później itd. . Po jednej czwartej okresu oscylacji ( T 2 = T 4 ) rozprzestrzeni się do 4. punktu, 1. punkt będzie miał czas na odejście od swojego położenia równowagi o maksymalną odległość równą amplitudzie oscylacji A. Po upływie połowy okresu 1. punkt, przesuwając się w dół, powróci do położenia równowagi, 4. odsunął się od położenia równowagi o odległość równą amplitudzie oscylacji A, fala rozeszła się do 7. punktu itd.

Do czasu t5 = T Pierwszy punkt po całkowitym oscylacji przechodzi przez położenie równowagi, a ruch oscylacyjny rozprzestrzeni się na 13 punkt. Wszystkie punkty od 1 do 13 są rozmieszczone w taki sposób, że tworzą kompletną falę składającą się z depresje I grzbiet

Wykazanie propagacji fali poprzecznej

Rodzaj fali zależy od rodzaju odkształcenia ośrodka. Fale podłużne powstają w wyniku odkształcenia ściskająco-rozciągającego, fale poprzeczne powstają w wyniku odkształcenia ścinającego. Dlatego w gazach i cieczach, w których siły sprężyste powstają dopiero podczas ściskania, propagacja fal poprzecznych jest niemożliwa. W ciałach stałych siły sprężyste powstają zarówno podczas ściskania (rozciągania), jak i ścinania, dlatego mogą propagować się w nich zarówno fale podłużne, jak i poprzeczne.

Jak pokazują rysunki, zarówno w przypadku fal poprzecznych, jak i podłużnych, każdy punkt ośrodka oscyluje wokół swojego położenia równowagi i przesuwa się od niego nie więcej niż o amplitudę, a stan odkształcenia ośrodka przenoszony jest z jednego punktu ośrodka do inny. Ważną różnicą pomiędzy falami sprężystymi w ośrodku a jakimkolwiek innym uporządkowanym ruchem jego cząstek jest to, że propagacja fal nie jest związana z przenoszeniem materii w ośrodku.

W konsekwencji, gdy fale się rozchodzą, energia odkształcenia sprężystego i pęd są przenoszone bez przenoszenia materii. Energia fali w ośrodku sprężystym składa się z energii kinetycznej drgających cząstek i energii potencjalnej odkształcenia sprężystego ośrodka.