§ 4. Интегрирование волнового уравнения
Уравнения (2.11), (2.12) и (2.13) имеют один и тот же вид:
В том случае, когда деформация является функцией только одной координаты, например х, уравнение запишется в виде
Общим решением его является
где
и
- произвольные функции, определяемые начальными условиями;
соответствует плоской волне, распространяющейся в положительном направлении оси
в отрицательном направлении. Из конструкции решения видно, что если в некоторый момент
для какой-либо волны а является известной функцией х (т. е. деформация среды имеет заданную форму), то в последующий момент
она имеет ту же форму, смещенную на расстояние с
вдоль оси х.
Если возмущение исходит из точки и имеет симметричный характер, то деформация должна зависеть только от величины радиуса-вектора
отсчитываемого от этой точки. Так как
то имеем
и аналогичные выражения
так что уравнение (2.18) принимает вид
Это уравнение имеет ту же форму, что и (2.19), и решением его является
где
соответствует сферической волне, расходящейся от начала координат, тогда как
соответствует сходящейся сферической волне. Амплитуда в обоих случаях обратно пропорциональна расстоянию