什么是横波波速？
横波波速（Vs）指横波（也称次波或S波）在固体介质中传播的速度。与纵波（P波）不同，横波引起的质点振动方向垂直于波的传播方向，且无法在流体中传播。Vs 是地震学、岩土工程和材料科学中的核心参数，常用于表征土体刚度、岩石性质，以及金属与复合材料的弹性行为。
如何使用本计算器
输入材料的剪切模量 \(G\)（单位：帕斯卡 Pa）和质量密度 \(\rho\)（单位：千克每立方米 kg/m³）。计算器将返回以米每秒（m/s）为单位的横波波速，并附带便捷的千米每秒（km/s）换算结果。请务必使用统一的国际单位制（SI）单位，以确保结果以 m/s 给出。
公式详解
计算所依据的公式为 $$V_s = \sqrt{\dfrac{\text{Shear Modulus }G\text{ (Pa)}}{\text{Density }\rho\text{ (kg/m}^3\text{)}}}$$ 剪切模量（又称刚性模量）\(G\) 衡量材料在剪切应力作用下抵抗形状变化的能力，而 \(\rho\) 为材料的密度。材料越硬（\(G\) 越大），横波传播越快；材料越密（\(\rho\) 越大），横波传播越慢。公式中的平方根关系意味着波速与"刚度比密度"之比的平方根成正比。
计算示例
以铝为例，\(G \approx 26\) GPa（即 26,000,000,000 Pa），\(\rho \approx 2700\) kg/m³。则 $$V_s = \sqrt{\frac{26{,}000{,}000{,}000}{2700}} = \sqrt{9{,}629{,}629.6} \approx 3103 \text{ m/s}$$ 约合 3.1 km/s——与教科书中给出的铝横波波速十分接近。
常见问题
应该使用什么单位？\(G\) 使用帕斯卡（Pa），\(\rho\) 使用 kg/m³，这样得到的波速单位即为 m/s。注意：1 GPa = 1,000,000,000 Pa。
为什么 Vs 总是小于 Vp？纵波同时受体积模量和剪切模量的影响，因此在同一介质中，纵波的传播速度比横波更快。
横波能在液体中传播吗？不能。流体的剪切模量为零（\(G = 0\)），所以 \(V_s = 0\)——流体无法承载横波。
