Механічні хвилі – це коливання частинок матеріального середовища, які розповсюджуються в просторі, передаючи енергію від однієї частинки до іншої. Ось кілька основних понять і характеристик механічних хвиль:

### Основні поняття:

1. **Хвильовий рух**: Це процес розповсюдження коливань у середовищі.

2. **Механічна хвиля**: Це хвиля, що виникає в пружному середовищі через коливання частинок цього середовища. Механічні хвилі не можуть поширюватися у вакуумі, оскільки потребують матеріального середовища для передачі енергії.

### Типи механічних хвиль:

1. **Поздовжні хвилі**: У таких хвилях частинки середовища коливаються вздовж напрямку розповсюдження хвилі. Прикладом є звукові хвилі в повітрі.

2. **Поперечні хвилі**: У цих хвилях частинки середовища коливаються перпендикулярно до напрямку розповсюдження хвилі. Прикладом є хвилі на поверхні води або хвилі у пружному середовищі (як-от пружина).

### Основні характеристики механічних хвиль:

1. **Амплітуда (A)**: Максимальне відхилення частинок середовища від положення рівноваги.

2. **Довжина хвилі (λ)**: Відстань між двома послідовними точками, які коливаються в однаковій фазі (наприклад, між двома гребенями хвилі).

3. **Частота (f)**: Кількість коливань, які проходять через певну точку за одиницю часу, вимірюється в герцах (Гц).

4. **Період (T)**: Час, за який відбувається одне повне коливання, обернено пропорційний частоті (( T = frac{1}{f} )).

5. **Швидкість хвилі (v)**: Швидкість, з якою хвиля розповсюджується через середовище. Вона визначається як добуток частоти та довжини хвилі (( v = lambda f )).

### Закони розповсюдження механічних хвиль:

1. **Закон збереження енергії**: Енергія хвилі залишається постійною при розповсюдженні, якщо не враховувати втрати на тертя та інші сили опору.

2. **Закон відбиття**: Кут падіння хвилі дорівнює куту відбиття.

3. **Закон заломлення**: При переході хвилі з одного середовища в інше змінюється її швидкість та довжина, але частота залишається незмінною.

### Приклади механічних хвиль:

- **Звукові хвилі**: Поздовжні хвилі, які поширюються в повітрі або інших газах, рідинах чи твердих тілах.

- **Сейсмічні хвилі**: Хвилі, що розповсюджуються через Землю при землетрусах, можуть бути як поздовжніми (P-хвилі), так і поперечними (S-хвилі).

- **Хвилі на поверхні води**: Мають складну природу, можуть бути як поперечними, так і поздовжніми.