Vibracijų tyrimą pradėjome nuo mechaninių virpesių. Toliau buvome įsitikinę, kad garso reiškinių, tai yra ausimi suvokiamų reiškinių, pagrindas slypi ir mechaniniuose virpesiuose, kurie nuo švytuoklės svyravimų skiriasi tik labiau. aukšti dažniai. Tada mes...

§ 33. Bangos reiškiniai

Dabar pereiname prie virpesių sklidimo tyrimo. Jeigu mes kalbame apie apie mechaninius virpesius, t. y. apie bet kokių kietų, skystų ar dalelių svyruojantį judėjimą. dujinė terpė, tada virpesių sklidimas reiškia virpesių perdavimą iš vienos dalies...

§ 34. Bangos sklidimo greitis

Paprasčiausi stebėjimai mus įtikina, kad mechaninės bangos sklinda ne akimirksniu. Visi matė, kaip pamažu ir tolygiai plečiasi apskritimai ant vandens arba kaip bėga jūros bangos. Čia matome tiesiogiai, kad plitimas...

§ 35. Radaras, hidroakustinis nuotolio ir garso matavimas

Jei žinomas bangų sklidimo greitis, tada jų vėlavimo matavimas leidžia išspręsti atvirkštinė problema: raskite atstumą, kurį jie nukeliavo. Nereikšmingi laiko tarpai, kuriuos praleidžia elektromagnetinės bangos, apimančios žemės atstumus, nebėra...

§ 36. Skersinės bangos virvelėje

Dabar pereisime prie daugiau išsamus tyrimas mechaninės bangos. Jų savybės priklauso nuo daugelio aplinkybių: nuo jungties tipo tarp gretimų terpės sekcijų, nuo terpės dydžio (pavyzdžiui, korpuse). riboti dydžiai paskirstymo modelis bus kitoks nei...

§ 37. Išilginės bangos oro stulpelyje

Dabar susipažinsime su kito tipo bangomis ir vėl imsime pailgą kūną, būtent oro stulpelį, uždarytą vamzdyje. Stūmoklis gali judėti išilgai vamzdžio. Tegul šis stūmoklis atlieka harmoningą virpesį. Kas bus prie stalo...

§ 38. Bangos skysčio paviršiuje

Jau minėjome bangas, kurių susidarymą lemia ne tamprumo jėga, o gravitacija. Štai kodėl mūsų neturėtų stebinti, kad skysčio paviršiumi sklindančios bangos nėra išilginės. Tačiau ir jie nėra skersiniai: du...

§ 39. Energijos perdavimas bangomis

Mechaninės bangos sklidimas, kuris yra nuoseklus judėjimo perkėlimas iš vienos terpės dalies į kitą, reiškia energijos perdavimą. Šią energiją tiekia bangos šaltinis, kai jis pajudina šalia esančią...

§ 40. Bangų atspindys

Vandens vonioje bangų kelyje pastatykime plokščią lėkštę, kurios ilgis yra didelis, palyginti su bangos ilgiu. Pamatysime toliau. Už plokštelės yra plotas, kuriame vandens paviršius išlieka beveik ramybės būsenoje (83 pav.). Kitaip tariant, rekordas su...

24-25.Bangų reiškiniai. Mechaninių bangų sklidimas. Bangos ilgis. Bangos sklidimo greitis. Problemų sprendimas.

fizikos mokytojas

Razdolnenskaya І - ІІІ lygių vidurinė mokykla

Starobeševskio rajono administracijos Švietimo skyrius

Mes pereiname prie su bangomis susijusių klausimų tyrimo. Pakalbėkime apie tai, kas yra banga, kaip ji atsiranda ir kaip ji apibūdinama. Pasirodo, be tik svyruojantis procesas siauroje erdvės srityje taip pat įmanoma, kad šie virpesiai sklistų terpėje, būtent toks sklidimas yra bangos judėjimas.

Pereikime prie šio paskirstymo. Norėdami aptarti svyravimų egzistavimo terpėje galimybę, turime nuspręsti, kas yra tanki terpė. Tanki terpė yra terpė, kurią sudaro didelis skaičius dalelės, kurių sąveika labai artima tampriai. Įsivaizduokime tokį minčių eksperimentą.

Ryžiai. 1. Minties eksperimentas

Įdėkite rutulį į elastingą terpę. Kamuolys susitrauks, sumažės ir tada išsiplės kaip širdies plakimas. Kas bus stebima šiuo atveju? Tokiu atveju dalelės, kurios yra šalia šio kamuoliuko, pakartos jo judėjimą, t.y. tolsta, artėja - taip jie svyruos. Kadangi šios dalelės sąveikauja su kitomis dalelėmis, esančiomis toliau nuo rutulio, jos taip pat svyruos, bet su tam tikru vėlavimu. Prie šio rutulio priartėjusios dalelės vibruoja. Jie bus perduoti kitoms dalelėms, tolimesnėms. Taigi vibracija pasklis į visas puses. Atkreipkite dėmesį į šiuo atveju svyravimo būsena plis. Šį svyravimo būsenos sklidimą vadiname banga. Galima sakyti, kad

Virpesių sklidimo elastingoje terpėje procesas laikui bėgant vadinamas mechanine banga.

Atkreipkite dėmesį: kai kalbame apie tokių svyravimų atsiradimo procesą, turime pasakyti, kad jie galimi tik tada, kai yra dalelių sąveika. Kitaip tariant, banga gali egzistuoti tik tada, kai yra išorinė trikdanti jėga ir jėgos, kurios priešinasi trikdančios jėgos veikimui. Šiuo atveju tai yra elastinės jėgos.

Mechaninės bangos gali sklisti elastingoje terpėje .

Elastinis yra terpė, kurią sudaro didelis kiekis dalelės, sąveikaujančios viena su kita per tamprumo jėgas.

Sklidimo procesas šiuo atveju bus susijęs su tam tikros terpės dalelių sąveikos tankiu ir stiprumu.

Atkreipkime dėmesį į dar vieną dalyką.

Banga neperneša materijos . Juk dalelės svyruoja šalia pusiausvyros padėties. Tačiau tuo pačiu metu banga perduoda energiją. Šį faktą galima iliustruoti cunamio bangomis. Materijos neneša banga, bet banga neša tokią energiją, kad atneša dideles nelaimes.

Pakalbėkime apie bangų tipus. Yra dviejų tipų – išilginės ir skersinės bangos. Kas atsitiko išilginės bangos? Šios bangos gali egzistuoti visose žiniasklaidos priemonėse. O pavyzdys su pulsuojančiu kamuoliuku tankioje terpėje yra būtent išilginės bangos susidarymo pavyzdys. Tokia banga yra sklidimas erdvėje laikui bėgant. Šis tankinimo ir retėjimo kaita yra išilginė banga. Dar kartą kartoju, kad tokia banga gali egzistuoti visose terpėse – skystoje, kietoje, dujinėje.

Išilginė banga yra banga, kurios sklidimas sukelia terpės dalelių svyravimą pagal bangos sklidimo kryptį.

R yra. 2. Išilginė banga

Kalbant apie skersinę bangą, tada skersinė banga gali egzistuoti tik kietose medžiagose ir skysčių paviršiuje.

Skersine banga vadinama banga, kurios sklidimas priverčia terpės daleles svyruoti statmenai bangos sklidimo krypčiai.

Ryžiai. 3. Skersinė banga

Išilginių ir skersinių bangų sklidimo greitis skiriasi, tačiau tai yra sekančių pamokų tema.

Paveikslas „Ilginės ir skersinės bangos“

Bangos ilgis. Bangos greitis

Pamoka skirta temai „Bangų judėjimo charakteristikos“. Pirmiausia prisiminkime tai mechaninė banga yra vibracija, kuri laikui bėgant sklinda elastingoje terpėje. Kadangi tai yra svyravimas, banga turės visas svyravimą atitinkančias charakteristikas: amplitudę, virpesių periodą ir dažnį. Be to, banga turi savo ypatingos savybės. Viena iš šių savybių yra bangos ilgis. Nurodytas bangos ilgis Graikiškas laiškas l (lambda arba jie sako „lambda“) ir matuojamas metrais.

A – amplitudė [m]

T – laikotarpis [s]

ν – dažnis [Hz]

l – bangos ilgis [m]

Kas yra bangos ilgis?

Bangos ilgis yra trumpiausias atstumas tarp dalelių, vibruojančių ta pačia faze.

Ryžiai. 1. Bangos ilgis, bangos amplitudė

Išilginėje bangoje kalbėti apie bangos ilgį yra sunkiau, nes ten daug sunkiau stebėti daleles, atliekančias vienodus virpesius. Tačiau yra ir savybė - bangos ilgis, kuris nustato atstumą tarp dviejų dalelių, atliekančių tą pačią vibraciją, vibraciją su ta pačia faze.

Kitas bruožas yra bangos sklidimo greitis (arba tiesiog bangos greitis). Bangos greitisžymimas, kaip ir bet kuris kitas greitis, raide V ir matuojamas m/s. Kaip aiškiai paaiškinti, kas yra bangos greitis? Lengviausias būdas tai padaryti yra naudoti skersinę bangą kaip pavyzdį. Įsivaizduokite žuvėdrą, skrendančią virš bangos keteros. Jo skrydžio greitis virš keteros bus pačios bangos greitis.

Ryžiai. 2. Bangos greičiui nustatyti

Bangos greitis priklauso nuo to, koks terpės tankis, kokios šios terpės dalelių sąveikos jėgos. Užrašykime ryšį tarp bangos greičio, bangos ilgio ir bangos periodo: . Formulė "bangos ilgis"

Greitis gali būti apibrėžtas kaip bangos ilgio, bangos nuvažiuoto atstumo per 1 periodą santykis su terpės, kurioje sklinda banga, dalelių svyravimo periodas. Be to, atminkite, kad. Tada turime kitą ryšį tarp bangos greičio: V = lν.

Svarbu tai pastebėti

Kai banga pereina iš vienos terpės į kitą, keičiasi jos charakteristikos: bangų greitis, bangos ilgis. Bet virpesių dažnis išlieka toks pat.

Bangos gamtoje ir technologijose

Interaktyvi užduotis

Prieš pradėdami spręsti problemas, atsakykite į klausimus:

1. Kokia yra pagrindinė visų bangų savybė, nepaisant jų pobūdžio?
2. Kodėl dujose ir skysčiuose negali egzistuoti skersinės bangos?
3. Kokiame kūne gali susikurti aplinką garso banga?

Išspręskite problemas naudodami aukščiau pateiktą medžiagą:

Sprendžiant uždavinius, garso greitis ore laikomas duotu ir lygiu 330 m/s.
1. Vandenynuose bangos ilgis siekia 300 m, o periodas – 13,5 s. Nustatykite tokios bangos sklidimo greitį.
2. Nustatykite garso bangos ilgį 200 Hz dažniu.
3. Stebėtojas išgirdo artilerijos šūvio garsą praėjus 6 s po to, kai pamatė blykstę. Kaip toli nuo jo buvo ginklas?
4. Smuiko skleidžiamų garso bangų ilgis. gali svyruoti nuo 23 mm iki 1,3 m Koks yra smuiko dažnių diapazonas?
5. Atstumas iki kliūties, kuri atspindi garsą – 66 m. Kiek laiko užtruks, kol žmogus išgirs aidą?

Galite pasiūlyti daugybę kitų problemų ir jas išspręsti naudodami planšetinį kompiuterį, pvz., R Nr. 439-444.

Namų darbai:42–44 dalys, 6 pratimas, 129 psl.

kopūstas priešingo galo ištempimo | megzta virvele (4.2 pav.). | Jei aplinkos sutrikdymas sukelia - | Xia periodinis išorinė jėga, laikui bėgant keičiasi pagal harmonijos dėsnis, tada jo sukeliamos bangos vadinamos harmoninėmis. Šiuo atveju kiekviename terpės taške harmonines vibracijas su dažniu išorinis poveikis. Pirmiausia svarstysime harmonines bangas arba bangas, artimas harmoninei. Tai paprasčiausias bangų judėjimo tipas. Studijuoti harmonines bangas yra nepaprastai svarbus kuriant bet kokio bangos judėjimo teoriją.
Pagrindinis bangų judėjimo bruožas

Pagrindinių bangų judėjimo ypatybių vaizdinį vaizdą galima gauti įvertinus bangas vandens paviršiuje. Bangos atrodo kaip suapvalinti kotai, einantys į priekį (4.3 pav.). Atstumai tarp velenų arba keterų yra maždaug vienodi. Tačiau jei įmesite lengvas vanduo tema, pavyzdžiui degtukų dėžutė, tada jis nebus bangos perneštas, o pradės svyruoti aukštyn žemyn, likdamas beveik tiksliai vienoje vietoje.
Kai banga sklinda, forma juda (judina tam tikrą vibruojančios terpės būseną), bet neperduoda medžiagos, kurioje sklinda banga. Vandens trikdžiai, kylantys vienoje vietoje, pavyzdžiui, dėl išmesto akmens, perduodami į kaimynines teritorijas ir palaipsniui plinta į visas puses. Nėra vandens srauto: juda tik jo paviršiaus forma.
Bangos greitis
Svarbiausia bangos charakteristika yra jos sklidimo greitis. Bet kokio pobūdžio bangos nesklinda erdvėje akimirksniu. Jų greitis yra ribotas. Pavyzdžiui, galima įsivaizduoti, kad žuvėdra taip skrenda virš jūros, kad visada atsiduria virš tos pačios bangos keteros. Bangos greitis šiuo atveju bus lygus žuvėdros greičiui. Bangas vandens paviršiuje patogu stebėti, nes jų sklidimo greitis mažas.
Skersinės ir išilginės bangos
TE.KZh6 nesunku stebėti bangas, sklindančias guminiu laidu. Jei vienas laido galas yra pritvirtintas ir, šiek tiek patraukdami laidą ranka, įkiškite kitą jo galą svyruojantis judesys, tada palei laidą bėgs banga (4.4 pav.). Kuo greičiau traukiamas laidas, tuo greitesnis bus bangos greitis. Banga pasieks tvirtinimo tašką, atsispindės ir pabėgs atgal. Čia, bangai sklindant, pasikeičia laido forma. Kiekviena laido dalis svyruoja savo pastovios pusiausvyros padėties atžvilgiu. Atkreipkite dėmesį, kad kai banga sklinda išilgai laido, atskiros jos dalys svyruoja ta kryptimi statmenai krypčiai paskirstymas - 161
6 - 5654
Ryžiai. 4.4
Vibracijos kryptis
bangų sklidimas

Kryptis
Ryžiai. 4,5 bangos (4.5 pav.). Tokios bangos vadinamos skersinėmis.
Tačiau ne kiekviena banga yra skersinė. Svyravimai gali atsirasti ir pagal bangos sklidimo kryptį (4.6 pav.). Tada banga vadinama išilgine. Išilginę bangą patogu stebėti naudojant ilgą minkštą didelio skersmens spyruoklę. Delnu atsitrenkę į vieną iš spyruoklės galų (4.7 pav., a), galite pamatyti, kaip spyruokle eina suspaudimas (elastinis impulsas). Naudojant eilę nuoseklių smūgių, spyruokle galima sužadinti bangą, kuri reiškia nuoseklų spyruoklės suspaudimą ir išplėtimą, einantį vieną po kito (4.7,6 pav.). Bet kurios spyruoklės ritės svyravimai vyksta bangos sklidimo kryptimi.
Nuo mechaninių bangų didžiausia vertė turėti garso bangos. Tačiau garso bangų tyrimas yra daugiau sunki užduotis nei testamentų tyrimas palei virvelę ar spyruoklę. Išsamiau su jais nagrinėsime vėliau.
Bangų energija
Kai banga sklinda, judesys perkeliamas iš vienos kūno dalies į kitą. Judėjimo perdavimas banga yra susijęs su energijos perdavimu be medžiagos perdavimo. Energija gaunama iš šaltinio, kuris sužadina virpesius laido, stygos ir pan. pradžioje ir sklinda kartu su banga. Ši energija, pavyzdžiui, virvelėje, susideda iš kinetinės krypties
Bangų sklidimo virpesių kryptis
Ryžiai. 4.7
dshshshshr
b) laido sekcijų judėjimo energija ir potenciali energija jo elastinė deformacija.
Į vandenį įmesto akmens bangos energija padidina plūdės vandens paviršiuje kinetinę energiją, taip pat gali padidinti šalia kranto plūduriuojančios drožlės potencialią energiją.
Bangai sklindant, palaipsniui mažėja virpesių amplitudė dėl dalies transformacijos. mechaninė energija prie vidinio. Jei šių nuostolių galima nepaisyti, tada per skerspjūvis, pavyzdžiui, laidas, per laiko vienetą praeis tiek pat mechaninės energijos.
Elektromagnetinės bangos
Mechaninės bangos sklinda medžiagoje: dujinėje, skystoje ar kietoje medžiagoje. Tačiau yra ir kito tipo bangos, kurioms sklisti nereikia jokios medžiagos. Tai elektromagnetines bangas, kurios visų pirma apima radijo bangas ir šviesą. Elektromagnetinis laukas gali egzistuoti vakuume (tuštumose), tai yra erdvėje, kurioje nėra atomų. Nepaisant neįprasto šių bangų pobūdžio, ryškaus jų skirtumo nuo mechaninių, elektromagnetinės bangos sklindant elgiasi panašiai kaip mechaninės. Visų pirma, elektromagnetinės bangos taip pat plinta su terminalo greitis ir neštis su savimi energiją. Tai svarbiausias savybes visų tipų bangos.

Vaikystėje galima stebėti malonų vaizdą: ramų vandens paviršių upėje. Ir tereikia mesti mažą akmenuką – šis vaizdas iškart pasikeičia. Aplink tą vietą, kur akmuo atsitrenkė į vandenį, bangos sklaidosi ratais. Visi skaitė istorijas apie kelionė jūra, O monstriška jėga jūros bangos, lengvai siūbuojasi dideli laivai. Tačiau stebėdami šiuos reiškinius ne visi žino, kad vandens purslų garsas mūsų ausį pasiekia per bangas ore, kuriuo kvėpuojame, kad šviesa, kuria vizualiai suvokiame aplinką, taip pat yra bangos judėjimas. Bangos vandens paviršiuje, šviesos ir garso bangos gali būti derinamos kartu. Tai visi bangų judėjimo pavyzdžiai. Bet bangos turi skirtinga prigimtis išvaizda. Kas yra banga fizikos požiūriu? Banga yra svyravimai, kurie laikui bėgant sklinda erdvėje. Pagrindinė bangų savybė yra ta, kad banga sklinda nepernešdama medžiagos. Pavyzdžiui, jei mažas medžio lapas guli vandens paviršiuje. Įmeskime akmenį į vandenį. Kaip minėta anksčiau, bangos pradės sklisti nuo akmens į visas puses. Tuo pačiu metu, pasiekę lapą, jie neprivers jo judėti bangos link. Lapas liks savo vietoje, bet tuo pat metu atliks svyruojančius judesius aukštyn ir žemyn. Tai yra, pasikeis tik vandens forma, bet neatsiras srautas. Vienas iš labiausiai svarbias savybes vanduo yra jo plitimo greitis. Bet kurios bangos sklidimo greitis visada yra baigtinis. Bangų greitis vandens paviršiuje yra palyginti mažas, todėl jas labai lengva stebėti.
Taip pat lengva stebėti bangas, sklindančias guminiu laidu. Jei vienas laido galas yra pritvirtintas ir, šiek tiek traukiant laidą ranka, kitas galas yra svyruojantis, tada palei laidą bėgs banga. Kuo greičiau traukiamas laidas, tuo greitesnis bus bangos greitis. Banga pasieks tašką, kur pritvirtintas laidas, atsispindės ir pabėgs atgal. Šiame eksperimente, bangai sklindant, pasikeičia laido forma. Kiekviena laido dalis svyruoja apie savo pastovią pusiausvyros padėtį. Atkreipkime dėmesį į tai, kad kai banga sklinda išilgai virvelės, svyravimai vyksta statmena bangos sklidimo krypčiai. Tokios bangos vadinamos skersinėmis.
Tokiu atveju tokiose bangose ​​atsiranda tamprioji deformacija, vadinama šlyties deformacija. Atskiri materijos sluoksniai pasislenka vienas kito atžvilgiu. Šlyties deformacijos metu kietame kūne atsiranda tamprumo jėgos, kurios linkusios grąžinti kūną į pradinę būseną. Būtent tamprumo jėgos sukelia terpės dalelių virpesius. Tačiau terpės dalelių svyravimai taip pat gali atsirasti bangos sklidimo kryptimi. Tokia banga vadinama išilgine. Patogu stebėti išilginę bangą ant ilgos minkštos didelio skersmens spyruoklės. Delnu pataikę į vieną iš spyruoklės galų, galite pamatyti, kaip spyruokle eina suspaudimas (elastinis impulsas). Naudojant eilę nuoseklių smūgių, galima sužadinti spyruoklės bangą, kuri reiškia nuoseklų spyruoklės suspaudimą ir išplėtimą, einantį vieną po kitos.
Suspaudimo deformacija vyksta išilgine banga. Su šia deformacija susijusios elastinės jėgos atsiranda ir kietose medžiagose, ir skysčiuose bei dujose.
Pavyzdžiai išilginės bangos gali tarnauti akustines bangas, t.y. tie, kuriuos suvokia žmogaus ausis. Kai mechaninė banga sklinda, judesys perduodamas iš vienos terpės dalelės į kitą. Su judesio perdavimu siejamas energijos perdavimas. Pagrindinė visų bangų savybė, nepaisant jų prigimties, yra ta, kad jos perduoda energiją neperkeldamos medžiagos. Energija gaunama iš šaltinio, kuris sužadina virpesius laido, stygos ir pan. pradžioje ir sklinda kartu su banga. Energija perduodama bet kokiu skerspjūviu, pavyzdžiui, laidu. Šią energiją sudaro kinetinė energija terpės dalelių judėjimas ir jų tampriosios deformacijos potenciali energija. Laipsniškas mažėjimas Dalelių virpesių amplitudė bangos sklidimo metu yra susijusi su dalies mechaninės energijos pavertimu vidine energija.
Kaip sklinda mechaninės bangos? Sekime judėjimą atskiros dalelės bangų judėjimo medžiagos. Pirmiausia apsvarstykite skersinę bangą, kuri sklinda, pavyzdžiui, guminiu laidu. Kiekviena laido dalis turi masę ir elastingumą. Kai laidas deformuojamas bet kurioje atkarpoje, atsiranda tamprumo jėgos. Šios jėgos linkusios grąžinti laidą į pradinę padėtį. Dėl inercijos svyruojančios virvės atkarpa nesustoja pusiausvyros padėtyje, o praeina pro ją ir toliau juda tol, kol tamprios jėgos šiuo metu sustabdo šią atkarpą maksimalus nuokrypis iš pusiausvyros padėties. Vietoj laido paimkime identiškų metalinių rutuliukų grandinę, pakabintą ant siūlų. Rutuliai yra sujungti vienas su kitu spyruoklėmis (pav.). Spyruoklių masė yra daug mažesnė už rutulių masę. Šiame modelyje atskirtos inercinės (masės) ir tamprumo savybės: masė daugiausia koncentruojama rutuliuose, o elastingumas – spyruoklėse. Šis skirstymas nėra reikšmingas vertinant bangos judėjimą. Jei nukreipiate kairėje esantį kamuolį į horizontali plokštuma statmenai rutuliukų grandinei, tada spyruoklė deformuojasi ir 2-ąjį rutulį pradės veikti jėga, dėl kurios jis nukryps ta pačia kryptimi kaip ir 1-asis rutulys. Dėl inercijos 2-ojo rutulio judėjimas nevyks koordinuotai su 1-uoju. Jo judėjimas, pakartojant 1-ojo kamuoliuko judesį, bus atidėtas laiku. Jei 1-asis rutulys yra priverstas svyruoti su tašku T (tiesiog ranka arba naudojant kokį nors mechanizmą), tada antrasis rutulys taip pat pradės svyruoti po 1-ojo, bet su tam tikru fazės atsilikimu. Trečiasis rutulys, veikiamas elastinės jėgos, kurią sukelia antrojo rutulio judėjimas, taip pat pradės svyruoti, dar labiau atsiliks fazėje ir tt Galiausiai visi rutuliai pradės judėti priverstiniai svyravimai tuo pačiu dažniu, bet skirtingomis fazėmis. Tokiu atveju rutuliukų grandine eis skersinė banga. Paveiksle a, b, c, d, e, f parodytas bangos sklidimo procesas. Rodomos rutuliukų padėtys nuosekliais laiko momentais, nutolę vienas nuo kito ketvirtadaliu virpesių periodo (vaizdas iš viršaus). Rodyklės ant rutulių yra jų judėjimo greičio vektoriai atitinkamais laiko momentais. Ant modelio elastingas korpusas spyruoklėmis sujungtų masyvių rutuliukų grandinės pavidalu (a pav.) galima stebėti išilginių bangų sklidimo procesą. Rutuliai pakabinami taip, kad jie galėtų svyruoti tik išilgai grandinės. Jei pirmasis rutulys pradedamas svyruoti su periodu T, išilginė banga bėgs išilgai grandinės, kurią sudarys kintantys rutuliukų tankinimai ir retėjimas (b pav.). Šis skaičius atitinka e paveikslą šlyties bangos sklidimo atveju.

Savivaldybės biudžetas ugdymo įstaiga– vidutinis

Bendroji mokykla Nr. 2 pavadintas A.I. Herzen, Klintsy Briansko sritis

Pamoka šia tema

Parengta ir atlikta:

Fizikos mokytojas

Prokhorenko Anna

Aleksandrovna

Klintsy, 2013 m

Turinys:

Pamoka šia tema „Bangos fenomenas. Mechaninių bangų sklidimas. Bangos ilgis. Bangos greitis. »

Pamokos tikslas: supažindinti su bangos, bangos ilgio ir greičio sąvokomis, bangų sklidimo sąlygomis, bangų rūšimis, mokyti taikyti bangos ilgio ir greičio nustatymo formules; tirti skersinių ir išilginių bangų sklidimo priežastis;

Metodinės užduotys:

Švietimo : supažindinti studentus su termino „banga, bangos ilgis, bangos greitis“ kilme; parodyti studentams bangų sklidimo reiškinį, taip pat eksperimentais įrodyti dviejų tipų bangų sklidimą: skersinį ir išilginį.

Vystantis : skatinti kalbos, mąstymo, pažinimo ir bendrųjų darbo įgūdžių ugdymą; skatinti įvaldyti techniką moksliniai tyrimai: analizė ir sintezė.

Švietimo :

Pamokos tipas: mokytis naujos medžiagos.

Metodai: žodinis, vizualus, praktinis.

Įranga: kompiuteris, pristatymas.

Demonstracinės versijos:

Skersinės ir išilginės bangos.

Skersinių ir išilginių bangų sklidimas.

Pamokos planas:

Pamokos pradžios organizavimas.

Motyvacinis etapas. Pamokos tikslų ir uždavinių nustatymas.

Naujos medžiagos mokymasis

Naujų žinių įtvirtinimas.

Apibendrinant pamoką.

PAMOKOS EIGA

1. Organizacinis etapas

2. Motyvacinis etapas. Pamokos tikslų ir uždavinių nustatymas.

Ką pastebėjote šiuose vaizdo klipuose? (Bangos)

Kokių tipų bangas matėte?

Remdamiesi jūsų atsakymais, pabandysime išsikelti šios dienos pamokos tikslus, todėl prisiminkime, koks yra koncepcijos, šiuo atveju bangos koncepcijos, tyrimo planas? (Kas yra banga, t.y. apibrėžimas, bangų tipai, bangų charakteristikos)

Šios dienos pamokoje padėsiu su bangos, bangos ilgio ir greičio sąvokomis, bangų sklidimo sąlygomis, bangų tipais, mokysiu naudotis formulėmis bangos ilgiui ir greičiui rasti; tirti skersinių ir išilginių bangų sklidimo priežastis;Su ugdyti sąžiningą požiūrį į švietėjiškas darbas, teigiama mokymosi motyvacija, bendravimo įgūdžiai; skatinti žmogiškumo, disciplinos vystymąsi, estetinis suvokimas ramybė.

1. Naujos medžiagos mokymasis

Dabar jums reikia naudoti planą, kuris rodomas ekrane ir ant jūsų stalų popieriaus lapų, ir, perskaičius 42 ir 43 dalis, susirasti reikalinga informacija ir išrašyk.

Planas:

Bangos koncepcija

Bangos atsiradimo sąlygos

Bangos šaltinis

Ko reikia, kad kiltų banga?

Bangų tipai (apibrėžimai)

Banga – laikui bėgant erdvėje sklindančios vibracijos. Bangos kyla daugiausia dėl tamprumo jėgų.

Bangos savybės:

Mechaninės bangos gali sklisti tik kokioje nors terpėje (medžiagoje): dujose, skystyje, kietoje medžiagoje.

Vakuume mechaninė banga negali kilti.

Bangų šaltinis yra svyruojantys kūnai, sukeliantys aplinkos deformaciją supančioje erdvėje. (ryžiai)

Kad atsirastų mechaninė banga, būtina:

1. Elastinės terpės buvimas

2 . Virpesių šaltinio buvimas – terpės deformacija

Bangų tipai:

Skersinis – kuriame virpesiai atsiranda statmenai bangos judėjimo krypčiai. Atsiranda tik kietose medžiagose.

Išilginis- kurioje vyksta virpesiai bangos sklidimo kryptimi.Jie atsiranda bet kurioje aplinkoje (skysčiuose, dujose, kietose medžiagose).

Apsvarstykite lentelę, apibendrinančią ankstesnes žinias. (Pažiūrėkite į pristatymą)

Darome išvadą: mechaninė banga:

vibracijų sklidimo elastingoje terpėje procesas;

šiuo atveju energijos perdavimas vyksta iš dalelės į dalelę;

nėra medžiagos perdavimo;

sukurti mechaninę bangą būtina elastinga terpė: skystis, kietas arba dujos.

Dabar panagrinėkime ir užrašykime pagrindines bangų charakteristikas.

Kokie dydžiai apibūdina bangą

Kiekviena banga sklinda tam tikru greičiu. Esant greičiuivbangos supranta trikdžių sklidimo greitį. Bangos greitį lemia terpės, kurioje banga sklinda, savybės. Kai banga pereina iš vienos terpės į kitą, jos greitis pasikeičia.

Bangos ilgis λ yra atstumas, kuriuo banga sklinda per laiką lygus laikotarpiui jo svyravimai.

Pagrindinės charakteristikos: λ=v* T, λ - bangos ilgis m,v– sklidimo greitis m/s, T – bangos periodas s.

4. Naujų žinių įtvirtinimas.

Kas yra banga?

Bangų susidarymo sąlygos?

Kokias bangų rūšis žinai?

Ar skersinė banga gali plisti vandenyje?

Kas yra bangos ilgis?

Koks yra bangos sklidimo greitis?

Kaip susieti greitį ir bangos ilgį?

Mes svarstome 2 tipus ir nustatome, kurios bangos yra kurios?

Išspręskite problemas:

Nustatykite bangos ilgį esant 200 Hz dažniui, jei bangos greitis yra 340 m/s. (68 000 m = 68 km)

Ežere vandens paviršiumi banga sklinda 6 m/s greičiu. Vandens paviršiuje plūduriuoja medžio lapas. Nustatykite lapo virpesių dažnį ir periodą, jei bangos ilgis yra 3 m (0,5 m, 2 s -1 )

Bangos ilgis – 2 m, o sklidimo greitis – 400 m/s. Nustatykite, kiek visiškų virpesių ši banga padaro per 0,1 s (20)

Apsvarstykime tai įdomiai : Skysčio paviršiaus bangos nėra nei išilginės, nei skersinės. Jei į vandens paviršių įmestumėte mažą kamuoliuką, pamatytumėte, kad jis, siūbuodamas ant bangų, juda apskritimu. Taigi, banga skysčio paviršiuje yra pridėjus išilginį ir šoninis judėjimas vandens dalelių.

5. Pamokos apibendrinimas.

Taigi apibendrinkime.

Kokiais žodžiais apibūdintumėte būseną po pamokos?:

Žinios yra tik žinios, kai jos įgyjamos savo minčių pastangomis, o ne per atmintį;

Oi, kaip pavargau nuo šito šurmulio.....

Jūs supratote studijų palaimą, sėkmę, įstatymą ir paslaptį

Studijuoti temą „Mechaninės bangos“ nėra taip paprasta!!!

6 . Informacija apie namų darbus.

Paruoškite atsakymus į klausimus pagal planą, naudodami §§42-44

Naudinga žinoti formules ir apibrėžimus tema „Bangos“

Neprivaloma: sukurkite kryžiažodį tema „Mechaninės bangos“

Užduotys:

Žvejas pastebėjo, kad per 10 sekundžių plūdė padarė 20 svyravimų ant bangų, o atstumas tarp gretimų bangų kauburių buvo 1,2 m. Koks yra bangos sklidimo greitis?(T=n/t; T=10/5=2s; λ=υ*ν; ν=1/T; λ=υ/T; υ=λ*T*υ=1*2=2 (m/s) ))

Bangos ilgis – 5 m, o dažnis – 3 Hz. Nustatykite bangos greitį (1,6 m/s)

Introspekcija

Pamoka vyko 11 klasėje tema „Bangos reiškinys. Mechaninių bangų sklidimas. Bangos ilgis. Bangos greitis“.Ar tryliktoji pamoka fizikos skyriuje " Mechaninės vibracijos ir bangos“. Pamokos tipas: naujos medžiagos mokymasis.

Pamokoje buvo atsižvelgta į trivienę didaktinis tikslas: ugdomasis, lavinamasis, ugdomasis. Švietimo tikslas Supažidinau studentus su termino „banga, bangos ilgis, bangos greitis“ kilme; parodyti studentams bangų sklidimo reiškinį, taip pat eksperimentais įrodyti, kad egzistuoja dviejų tipų bangos: skersinės ir išilginės. Vystymosi tikslas – mokiniams išsiugdyti aiškias idėjas apie bangų sklidimo sąlygas; loginių ir teorinis mąstymas, vaizduotę, atmintį sprendžiant problemas ir įtvirtinant mokymosi įgūdžius. Išsikėliau edukacinį tikslą: formuoti sąžiningą požiūrį į ugdomąjį darbą, teigiamą mokymosi motyvaciją, bendravimo įgūdžius; prisidėti prie humaniškumo, disciplinos ir estetinio pasaulio suvokimo ugdymo.

Pamokos metu perėjome šiuos etapus:

Organizacinis etapas

Motyvavimas ir pamokos tikslų bei uždavinių nustatymas. Šiame etape pagal žiūrėtą video fragmentą nustatėme pamokos tikslus ir uždavinius bei atlikome motyvaciją. Naudojant: žodinis metodas pokalbio forma, vizualinis metodas vaizdo fragmento žiūrėjimo forma.

Naujos medžiagos mokymasis

Šiame etape aiškindamas naują medžiagą numatiau loginį ryšį: nuoseklumą, prieinamumą, suprantamumą. Pagrindiniai pamokos metodai buvo: žodinis (pokalbis), vaizdinis (demonstracijos, kompiuterinis modeliavimas). Darbo forma: individualus.

Naujos medžiagos konsolidavimas

Tvirtindama mokinių mokymosi įgūdžius, naudojausi interaktyvios užduotys iš daugialypės terpės vadovo skyriuje „Mechaninės bangos“, sprendžiant problemas prie lentos su paaiškinimu. Pagrindiniai pamokos metodai buvo: praktinis (problemų sprendimas), žodinis (diskusija klausimais)

Apibendrinant.

Šiame etape naudojau žodinį metodą pokalbio forma, vaikinai atsakinėjo į pateiktus klausimus.

Buvo atlikta refleksija. Sužinojome, ar pavyko pasiekti pamokos pradžioje užsibrėžtus tikslus, kas jiems buvo sunku šią pamoką. Du mokiniai buvo įvertinti už užduotis, o keli mokiniai – už atsakymus.

Informacija apie namų darbus.

Šiame etape mokinių buvo paprašyta užsirašyti namų darbai atsakymo į klausimą forma pagal planą ir porą uždavinių ant popieriaus lapo. Ir pasirinktinai sukurkite kryžiažodį.

Tikiu, kad trivienis didaktinis pamokos tikslas pasiektas.