μ物理怎么读

今天咱们要讲的呢是地震波在地球内部是怎么传播的，以及他们在地震工程当中的一些应用啊，对，包括体波和面波的一些特点。没错，这个还是很值得讲的，那我们就开始吧，咱们先要说的第一个话题呢 是波动之源啊，就是弹性戒指和硬币之间的较量。嗯，我想先问一下，就是弹性戒指里边有哪些关键的弹性常数，然后他们分别决定了材料的什么响应。首先呢就是拉媒常数，这个是衡量材料对于体积变化的抵抗能力。 对，然后第二个呢就是剪切模量，剪切模量是衡量材料对于形状变化的抵抗能力，就是扭曲或者说剪切这种变形。嗯，还有一个是体积模量，体积模量和前面两个有关系，他等于拉媒长数加上三分之二的剪切模量， 体积模量越大表示材料越不可压缩。哎，那能不能具体说一下，就是这个硬币和应变在各项同性的戒指当中，到底是满足一个什么样的本购关系？各项同性的戒指，它的本购方程就是硬币张量等于拉煤长数乘以应变张量的 g， 再乘以单位张量， 加上二倍的剪切模量乘以应变张量。哦，这其实就是一个现象关系，它描述了这个材料在受到外力的时候，它的变形和它内部的硬力之间的一个现象关系。这么说的话，拉媒常数和这个剪切模量， 他们两个分别在这个方程里面扮演了什么样的角色？拉媒常数决定的是材料的体积，弹性就是他的压缩和膨胀。然后剪切模量决定的是材料的形状，刚性就是他的扭曲和剪切。有意思的是，对于液体来讲，他的剪切模量是零， 所以液体是没有办法抵抗碱切变形的，所以液体当中是没有办法传播 s 波的。懂了懂了。然后我们要聊的是这个运动方程和海姆霍兹分解。那能不能先介绍一下这个弹性动力学的基本运动方程是什么样子的？里面每个物理量又代表什么？可以啊，弹性动力学的运动方程是这样的， 材料的密度乘以位移对时间的二阶偏导数等于拉媒长数，加上剪切模量乘以位移的散度的梯度，再加上剪切模量乘以位移的拉普拉斯。 嗯，这里面谓仪是一个矢量函数，它描述了介质在空间当中的各个点的运动。通过害母霍兹分解之后，这个复杂的地震波动是怎么被分解的？然后 p 波和 s 波分别有一些什么特别的性质？害母霍兹分界其实就是把地震波的谓仪场分解成一个无旋的部分和一个无散的部分， 那无旋的部分就对应着 p 波。 p 波它的运动是一个纵波，它的振动方向和传播方向是一致的，它会引起介质的体积的变化，然后无散的部分就对应着 s 波。 s 波它是一个横波，它的振动方向是和传播方向垂直的， 它会让戒指产生形状的变化，但是不会改变体积。我想问一下，屁波为什么可以在固体、液体和气体当中都可以传播？它的传播速度和什么有关系？屁波其实是一个纵波，就是它的质点的振动方向和波的传播方向是一致的。嗯，它在传播的时候，戒指会产生压缩和稀疏， 就是它会让体积发生变化，但是它不会产生剪切变形，所以它可以通过所有的物质状态传播。它的速度的公式是根号下拉媒长数加上二倍的剪切模量，再除以密度，它是所有的地震波里面跑的最快的。哦，在地壳里面，它的速度大概是六千米每秒， 然后它也是地震发生的时候最早被接收到的信号，所以有的时候我们也把它叫做出质波。既然 p 波可以在所有物质状态中传播，那 s 波为什么只能在固体当中传播？它的速度是跟什么有关系的？ s 波其实是一个横波，它的质点的振动方向是和波的传播方向是垂直的， 它会让戒指产生形状的变化。嗯，但是它不会改变体积，因为液体和气体是没有办法抵抗剪切变形的，所以 s 波没有办法在它们当中传播。它的速度的公式是根号下剪切模量除以密度， 然后它的速度大概是 p 波的百分之六十。哎，那你说这个 s 波的存在或者是消失，跟我们去研究地球的内部结构有什么关系？因为 s 波没有办法穿过外地核。嗯，所以在地震发生的时候，在地球的另外一面会有一个 s 波无法到达的影区， 这个影区的存在就直接证明了外地核是液态的。明白了，那这个波速比，也就是 p 波和 s 波的速度之比，它是怎么跟沿性联系起来的？ 为什么我们可以通过这个波速比来判断地下的岩石到底是个什么类型。波速比 v p 比 vs 是 等于根号下二乘以一减拨红比，再除以一减二倍的拨红比， 所以这个拨速比其实是直接跟戒指的拨红比相关的。那对于理想的拨红固体来讲，拨红比是零点二五，这个时候拨速比就是根号三约等于一点七三， 然后不同的岩性，他的波松比是不一样的，所以他的波速比也是不一样的，那我们就可以通过这个波速比来反推地下的岩石是哪一类？ 是坚硬的还是松软的。我们再把目光转向面波啊，就是他是怎么形成的，他跟体波之间有什么联系？为什么面波在地震的时候会成为远距离破坏的一个主要的因素？ 其实面波就是体波在遇到不同介质的分界面，比如说我们的自由表面的时候，嗯，它的边界条件要求在这个自由表面上硬币必须为零， 那这个时候体波的能量就会重新组合，然后就会产生一种新的沿着表面传播的波，这就是面波。哦，所以说面波其实是体波在特定的条件下转化而来的。对，比如说 p 波和 s 为波，它们两个一起在自由表面上就会激发出 rile 波， 然后 s h 波在遇到一些层状的结构的时候，经过多次的反射就会形成落伏波。嗯，而且面波它的衰减是要比体波慢很多的，它是按照距离的根号分之一衰减的， 所以在距离震源比较远的地方，面波的能量往往是最强的。对，因此它也是造成建筑物破坏的最主要的原因。原来是这样啊，那瑞利波和洛夫波它们分别有一些什么独特的传播方式和特点？瑞利波它是沿着地面传播的，它的运动轨迹是一个逆境的椭圆。 哦，它的运动就跟海浪有点像，但是它的旋转方向是相反的，然后它的大部分的能量都是集中在地表以下一到两个波长的深度范围内。嗯，它的速度大概是 s 波的百分之九十二， 是这几种波里面最慢的。所以说锐利波主要是让地面产生这种垂直和前后的晃动。没错没错，然后洛夫波它是只在有低速盖层的情况下才会出现，它的质点的振动方向是水平的， 并且和波的传播方向是垂直的。嗯，它的速度是介于上层和下层的 s 波速度之间的，对 它的这个水平的剪切作用对于建筑物的低基是非常危险的。然后我们再来讲一下频散现象，就是为什么在非均匀的介质当中，面波的不同频率成分会以不同的速度传播， 这个对于我们去探测地下的结构有什么帮助？就是在非均匀的戒指当中，面波它的传播速度是跟频率有关的。嗯，频率低的波，它的波长比较长，所以它穿透的就比较深，那如果是高频的波，它就只在浅步走， 所以这就导致了就像棱镜把光分开一样，不同频率的面波会被地球这个戒指分开。这就是我们说的面波的频散。那也就是说我们可以通过分析不同频率的面波的传播速度来反推地下的速度结构。对，因为我们知道长波长的波，它是反映深部的信息， 短波长的波是反映浅部的信息。嗯，所以我们就可以通过测量不同频率的面波的传播速度，然后用一种叫做反延的数学方法就可以推算出地下的横波速度是怎么随深度变化的， 这就是面波勘探的一个核心的原理。这么说的话， p 波、 s 波、锐利波和洛夫波这四种波，它们在传播的方式能够通过的介质类型，还有传播速度上面到底有哪些差异？好，首先 p 波它是一个纵波，它的质点的振动方向和传播方向是一致的， 它可以在固体、液体、气体当中传播。嗯，然后它的速度是这四个里面最快的，衰减的话是跟距离成反比。 s 波它是一个横波，它的质点的震动是和传播方向垂直的，它只能在固体当中传播，速度比屁波慢， 衰减的话也是跟距离成反比。然后那两个面波呢？他们又有什么不一样的地方？锐利波它是沿着自由表面传播的，它的质点的运动是一个逆近的椭圆，嗯，它的能量主要集中在地表附近，速度比 s 波还要慢，衰减是跟距离的平方根成反比。 洛夫波，它也是沿着表面传播，但是它是水平方向的一个蛇形的运动，它只能在有低速盖层的这种结构当中传播哦。然后速度是比锐利波要快一些，但是比 s 波要慢，衰减也是跟距离的平方根成反比。我有个疑问啊，就是在地震学里面， 我们是怎么利用 p 波和 s 波到达时间的差来计算这个震中离我们有多远的？因为 p 波总是跑得比 s 波快，所以它们到达同一个地震台的时间肯定是有一个先后的，那这个时间差就跟震中到地震台的距离是成正比的， 我们就可以用这个公式，距离等于时间差除以 s 波的速度的倒数，减去 p 波的速度的倒数，就 可以算出来正中离我们有多远了。哎，那你说这个 s 波的影区对于我们去认识地球的内部结构有什么意义？ 因为 s 波没有办法穿过外地河，所以在正中对面会形成一个影区。嗯，科学家就是通过这个影区的范围， 第一次推断出了外地河是液体的。哦，这就是一个很直接的证据。原来是这样啊，那这个面波在工程勘探里面有什么具体的应用？比如说像这种多道面波分析技术，它是怎么来工作的？面波本来在地震记录里面经常被当成一种干扰， 但是现在我们反而利用它来做浅层的地质勘探。像这个多道面波分析技术，它就是在地面上布置一排简波去。嗯，然后来记录锐利波，通过分析这些面波的频散曲线，我们就可以反现出地下的横波速度的分布。哦，那有了这个横波速度的分布之后， 我们就可以用来进行无损检测，或者说探测地基的承载力，评估沙土液化的风险等等，对在工程上是非常有用的。了解了， 那为什么在地震的时候，面波会比体波造成的破坏更大呢？因为面波它的震幅特别大，而且它衰减的比较慢，就是它的能量可以传的很远。嗯，即使你离震源很远，你还是可以感受到很强的面波， 而且面波的持续时间也很长，就是他的这个频散会把波裂拉的很长，那地面就会晃动很久，所以就会让建筑物的材料产生疲劳，然后更容易损坏。所以说面波的这个低频的特性和它能量集中在地表附近的这个特性，就会对我们的建筑造成更大的威胁，是吗？ 对，就是因为它的周期比较长，所以它很容易跟高层建筑发生共振，然后它的能量又只集中在地表三十米以内，嗯，所以它就会对我们的基础设施的基础造成非常精准的打击， 就是破坏力特别强。最后我们来总结一下，就是弹性常数是怎么决定了地震波的类型和它的传播的特性呢？ 然后不同的地震波在地球内部结构的研究和工程应用当中分别扮演了什么样的角色？对，所以说其实拉媒常数和剪切磨量这两个弹性常数，它们就决定了 介质在受到引力之后会以什么样的方式变形。嗯，那也就决定了这个波到底是一个什么样的性质， 是体积变形为主的 p 波还是形状变形为主的 s 波。然后它们的速度也都是由这两个常数和密度来决定的。所以说体波和面波它们在传递信息和能量的时候分别起到了什么样的作用？体波因为它传播的速度很快，而且它可以穿越地球的内部， 所以它是我们了解地球深部结构的一个工具。比如说我们就是通过体波发现了地核是液态的，嗯，然后面波虽然说它速度慢，但是它携带了大部分的能量。对，所以它是造成地震破坏的元凶。 但是在另一方面，它又是我们进行工程勘探、浅层地质勘探的一个利器。对，所以我们才说体波它是传递信息的， 面波它是传递能量的。好吧，今天我们算是比较系统的了解了一下地震波的来龙去脉，然后也知道了他们在地球科学和工程实践当中扮演的这么多重要的角色。 ok， 那 我们这期节目就到这里了，感谢大家的收听，咱们下次再见，拜拜。拜拜。

哎，你小时候有没有玩过积木啊？你没有玩过积木的，也应该用砖块搭过房子吧。好，那我们就先想象一个这样的场景， 当你买回来一套积木以后，你废了九牛二虎之力，终于把他们拼在了一起，搭建了一个漂亮的房子，但是你最后却发现还剩下一块积木没有用到啊。你研究了一会， 就发现，这块积木就是其中一块积木的放大板，也就是说剩下的这块积木跟其中的一块积木的样子是一模一样的，感觉像是重复了，那区别就是剩下的这块积木他更重一点，体积更大一点， 和其他的积木看起来就很不协调。这时你肯定会认为，哎，这块积木一定是多余的，他不应该存在，肯定是生产的时候被混了进来。那随后你又买了同样的几套积木，却发现每一套都是这样的，都多出来一块积 积木，这你就解释不清楚了啊。你说一个不应该存在的东西，为什么他却真实的存在？这就是我们的宇宙的真实情况，那造物主就是生产积木的那个人，那多余的这块积木就是我们今天的半个主角。缪子。 要说谬子，我们还得从派戒子说起，那要说派戒子，我们就必须先提到合力啊。在前面的文章中，我们已经说了，在查德威赫在一九三二年发现中子以后，人们就想，你说这是哪种力量可以抵抗至子之间的经典势力，把他们黏在一起的 啊？这没过多久，海参，我就说，我认为把盒子黏在一起的力是质子和中子在交换电子产生的啊，这个说法当时根本就没站住脚，很快就被实验给否定了，因为人们就发现这质子和质子之间，他没有电子对吧？但是他俩之间的作用力跟质子和中子 变了，作用力是一样强的，所以人们就认为合力跟电合就没有关系啊，矮是一种比电磁力强的多的新型的力，所以就将这种力成为强力。那到了一九三五年的时候，日本的唐山秀数就说 传递合力的例子确实不是垫子啊，因为我发现这垫子他太轻了，他传递合力的例子应该比垫子重到两百到三百倍啊！这是一种我们从来没有发现的例子， 由于他的质量介于亲子和重子之间啊，所以汤川就叫他戒子，那随便再拿一个希腊字母啊，就叫他派戒子。 所以现在合理传递的过程就变成这样的，一个中子发射一个派剪戒指就变成了质子，然后一个质子吸收，这个派剪戒子又变成了中子。那么在发射和吸收派剪戒子过程中，就 交换了作用力啊，又将盒子这个黏在了一起啊，就是这样的好，我们先不管这个过程他对不对啊。那问题是，汤川他是怎样知道传递合理的例子需要比电子重两百多倍的，这是最关键的问题啊。 哎，大家还记不记得在量子力学中有一个测不准关系，就是两个工作变量他必须满足的关系，比如能量和时间就是两个工作变量啊，因此 dat e 乘以 data t 就大于等于 h 八除以二啊！ 那大家的意义是能量的不确定范围那大家的意义是时间的不确定范围，如果派件子作为传递合力的例子，那么他的传播范围就是原子核的尺度大约是十的负十五次方面。 如果派件的诞生以后的速度接近光速，那么我们就能知道他在盒子内存在的时间大约就是十的负十五次方米， 除以 c， 那 c 就是光速，这个算出来的就是拍叶子存在的时间都不确定范围啊。 那现在我们知道呆子 t 啊，那我们就能根据测不准关系算出呆子意的不确定范围了啊。因此汤川就估计出这个拍月子的质量大约是电子的两百到三百倍。

我们家四岁半的孩子最近迷上了物理，摩擦力、地球引力和电池的正负极等等的知识，已经无形当中进入了他的小脑瓜，让我这个文科生老母亲非常的欣慰。 咱们呢，要培养有科学思维的孩子对吧？那么物理学的启蒙还是非常重要的，这套小小物理学家的科普绘本，把每个知识点都藏进了有趣的故事里面，让孩子无痛学到很多知识。比如说这个雪孩子，他就讲融化与蒸发 来电了专门讲电路闭合回路灯光发光的原理，头发竖起来是静电，先闪电后打雷，原来是因为光速比升速快。 孩子读着故事就把抽象的物理原理吃透了，三十册，足足包含了八十八个核心的物理知识点， 声光电热、词力与运动是全包含。而且呢，他的语言用词啊，画风啊，也非常的讲究，文字兼美，读起来一点也不枯燥。 关键呢，是早给孩子做科学类的启蒙，不仅培养他的好奇心和逻辑思维，还能为未来物理化的学习铺路，以后上课一听就懂，学的是不是就更轻松了？

各位同学，你们在做斜面问题或者传送带问题的时候，一定遇到过这样的条件，就是 mu 和天尊 c 塔的大小关系。 比如说这道题，还有这道题，其中一个 mu 大于天尊 c 塔，还有一个 mu 小于天尊 c 塔，那很多同学不知道这个条件背后隐含的生意，这期视频我们就一起来分析一下这其中的底层逻辑， 一起探究缪和天真 cta 那鲜为人知的关系。呃，我们看这个鞋面，它的倾角为 cta， 冻膜差因素为缪。 把一个质量为小 m 的雾块无出速度的放在鞋面上，那这个雾块会不会沿着鞋面滑下来呢？啊？我们知道物体的运动情况取决于它的受力情况， 这时候我们不妨先对小 m 进行受力分析，他受到一个向下的重力 mg， 还有斜面对他的支持力 n， 以及斜面对他的摩擦力 f。 这里面由于我们不知道雾块会不会下滑，所以这个摩擦力可能是近摩擦力，也可能是滑动摩擦力。 接下来我们把重力沿着斜面跟垂直于斜面两个方向进行分解，其中重力的下滑分力就是 m g 乘以 size 塔， 垂直于鞋面的分力就是 m g 乘以 cosine set， 那在垂直于鞋面的方向上合力为零，所以 n 等于 n g 口塞 c 塔。至于木块会不会下滑，它取决于重力的下滑分力跟最大劲摩擦力的大小关系。那我们先把最大劲摩擦力算出来， f max 就等于 new n 等于 new m g 口塞斜塔。那重力的下滑分力跟最大劲摩擦力的大小关系存在三种情况。 第一种情况，当下滑分离 m g 赛 c 塔大于最大具摩擦力 new m g 口赛赛塔，这时候把 m g 约掉，两边都处于口赛赛塔，就得到 new 大于天真赛塔， 那这时候雾块会往斜面下滑。第二种情况，当重力的下滑，分力 n g 上 c 塔等于最大的摩擦力 miumg 口上 c 塔，同样进行化检处理得得到 miu 等于天生 c 塔。这时候因为我们是无出速度的释放这个木块，所以木块恰好静止在鞋面上。 第三种情况，当重力的下滑分力 m g size 塔小于最大劲摩擦力 new m g 可赛 c 塔， 同样进行化解得到 mu 小于天真 c 塔，那雾块将静止在鞋面上。综上所述， miu 跟天然斜塔的大小关系，它决定的物块是否能自由的静止在斜面上。最后教大家一个怎么轻松的记这个二级结论的方法。我们可以这样理解， miu 指的是动摩擦因素，它反应 的鞋面的粗糙程度。如果 miu 大于天真 c 塔，说明这个鞋面粗糙程度比较大，那物体将可以静止在鞋面上。如果 miu 小于天真 c 塔，说明鞋面不够粗糙，那雾块将滑下来。 我相信如果你能这样理解性的记忆，你一定可以记得很牢。关注我，系统学习物理。