Ne filluam studimin tonë të dridhjeve me dridhje mekanike. Ne ishim më tej të bindur se baza e dukurive të tingullit, pra e fenomeneve të perceptuara nga veshi, qëndron gjithashtu në dridhjet mekanike, të cilat ndryshojnë nga lëkundjet e një lavjerrës vetëm më shumë. frekuencave të larta. Atëherë ne...

§ 33. Dukuritë valore

Tani kalojmë në studimin e përhapjes së lëkundjeve. Nëse ne po flasim për në lidhje me dridhjet mekanike, d.m.th. në lidhje me lëvizjen lëkundëse të grimcave të çdo ngurte, të lëngshme ose medium i gaztë, atëherë përhapja e dridhjeve nënkupton transmetimin e lëkundjeve nga një pjesë...

§ 34. Shpejtësia e përhapjes së valës

Vëzhgimet më të thjeshta na bindin se përhapja e valëve mekanike nuk ndodh menjëherë. Të gjithë panë sesi rrathët mbi ujë u zgjeruan gradualisht dhe në mënyrë të barabartë ose si rrodhën valët e detit. Këtu shohim drejtpërdrejt se përhapja...

§ 35. Radar, rreze hidroakustike dhe matje e zërit

Nëse dihet shpejtësia e përhapjes së valëve, atëherë matja e vonesës së tyre na lejon të zgjidhim problem i anasjelltë: gjeni distancën që përshkuan. Periudhat e parëndësishme kohore të kaluara nga valët elektromagnetike që mbulojnë distancat e tokës nuk janë më...

§ 36. Valët tërthore në një kordon

Ne do të kalojmë tani në më shumë studim i detajuar valët mekanike. Karakteristikat e tyre varen nga shumë rrethana: nga lloji i lidhjes midis seksioneve ngjitur të mediumit, nga madhësia e mediumit (për shembull, në trup madhësive të kufizuara modeli i shpërndarjes do të jetë i ndryshëm nga...

§ 37. Valët gjatësore në një kolonë ajri

Tani do të njihemi me një lloj tjetër valësh dhe përsëri do të marrim një trup të zgjatur, përkatësisht një kolonë ajri të mbyllur në një tub. Një pistoni mund të lëvizë përgjatë tubit. Le ta bëjmë këtë piston të kryejë një lëkundje harmonike. Çfarë do të ndodhë në tryezë...

§ 38. Valët në sipërfaqen e një lëngu

Ne kemi përmendur tashmë valët, formimi i të cilave nuk shkaktohet nga forca e elasticitetit, por nga forca e gravitetit. Kjo është arsyeja pse nuk duhet të na habisë që valët që përhapen përgjatë sipërfaqes së një lëngu nuk janë gjatësore. Megjithatë, ato nuk janë as tërthore: dy...

§ 39. Transferimi i energjisë me valë

Përhapja e një vale mekanike, e cila është një transferim sekuencial i lëvizjes nga një pjesë e mediumit në tjetrin, nënkupton transferimin e energjisë. Kjo energji shpërndahet nga burimi i valës kur vë në lëvizje zonën e afërt...

§ 40. Reflektimi i valës

Le të vendosim në rrugën e valëve në një banjë uji një pllakë të sheshtë, gjatësia e së cilës është e madhe në krahasim me gjatësinë e valës. Ne do të shohim në vijim. Pas pllakës ka një zonë në të cilën sipërfaqja e ujit mbetet pothuajse e qetë (Fig. 83). Me fjalë të tjera, një rekord me...

24-25.Dukuritë valore. Përhapja e valëve mekanike. Gjatësia e valës. Shpejtësia e përhapjes së valës. Zgjidhja e problemeve.

Mësues i fizikës

Shkolla e mesme Razdolnenskaya e niveleve І - ІІІ

Departamenti i Arsimit i Administratës së Qarkut Starobeshevsky

Ne kalojmë në studimin e çështjeve që lidhen me valët. Le të flasim se çfarë është një valë, si shfaqet dhe si karakterizohet. Rezulton, përveç vetëm procesi oscilues në një zonë të ngushtë të hapësirës, ​​është gjithashtu e mundur që këto dridhje të përhapen në medium, është pikërisht ky përhapje që është lëvizja valore.

Le të vazhdojmë të diskutojmë këtë shpërndarje. Për të diskutuar mundësinë e ekzistencës së lëkundjeve në një mjedis, duhet të vendosim se çfarë është një mjedis i dendur. Një medium i dendur është një medium që përbëhet nga numer i madh grimcat ndërveprimi i të cilave është shumë afër elasticitetit. Le të imagjinojmë eksperimentin e mëposhtëm të mendimit.

Oriz. 1. Eksperiment mendimi

Le të vendosim një top në një medium elastik. Topi do të tkurret, do të zvogëlohet në madhësi dhe më pas do të zgjerohet si një rrahje zemre. Çfarë do të vërehet në këtë rast? Në këtë rast, grimcat që janë ngjitur me këtë top do të përsërisin lëvizjen e tij, d.m.th. duke u larguar, duke u afruar - në këtë mënyrë ata do të lëkunden. Meqenëse këto grimca ndërveprojnë me grimca të tjera më të largëta nga topi, ato gjithashtu do të lëkunden, por me njëfarë vonese. Grimcat që i afrohen këtij topi dridhen. Ato do të transmetohen në grimca të tjera, më të largëta. Kështu, dridhja do të përhapet në të gjitha drejtimet. Ju lutemi vini re në në këtë rast gjendja e lëkundjes do të përhapet. Këtë përhapje të gjendjes së lëkundjes e quajmë valë. Mund të thuhet se

Procesi i përhapjes së dridhjeve në një mjedis elastik me kalimin e kohës quhet valë mekanike.

Ju lutemi vini re: kur flasim për procesin e shfaqjes së lëkundjeve të tilla, duhet të themi se ato janë të mundshme vetëm nëse ka ndërveprim midis grimcave. Me fjalë të tjera, një valë mund të ekzistojë vetëm kur ekziston një forcë e jashtme shqetësuese dhe forca që i rezistojnë veprimit të forcës së shqetësimit. Në këtë rast, këto janë forca elastike.

Valët mekanike mund të përhapen në një mjedis elastik .

Elastik është një medium që përbëhet nga sasi e madhe grimcat që ndërveprojnë me njëra-tjetrën nëpërmjet forcave elastike.

Procesi i përhapjes në këtë rast do të lidhet me densitetin dhe forcën e ndërveprimit midis grimcave të një mjedisi të caktuar.

Le të vërejmë edhe një gjë.

Vala nuk transporton materie . Në fund të fundit, grimcat lëkunden pranë pozicionit të ekuilibrit. Por në të njëjtën kohë, vala transferon energji. Ky fakt mund të ilustrohet nga valët e cunamit. Lënda nuk bartet nga vala, por vala mbart një energji të tillë, saqë sjell fatkeqësi të mëdha.

Le të flasim për llojet e valëve. Ekzistojnë dy lloje - valë gjatësore dhe tërthore. Cfare ndodhi valët gjatësore? Këto valë mund të ekzistojnë në të gjitha mediat. Dhe shembulli me një top pulsues brenda një mediumi të dendur është pikërisht një shembull i formimit të një valë gjatësore. Një valë e tillë është një përhapje në hapësirë ​​me kalimin e kohës. Ky alternim i ngjeshjes dhe rrallimit është një valë gjatësore. E përsëris edhe një herë se një valë e tillë mund të ekzistojë në të gjitha mediat - të lëngshme, të ngurta, të gazta.

Një valë gjatësore është një valë, përhapja e së cilës bën që grimcat e mediumit të lëkunden përgjatë drejtimit të përhapjes së valës.

R është. 2. Vala gjatësore

Sa i përket valës tërthore, atëherë valë tërthore mund të ekzistojë vetëm në trupat e ngurtë dhe në sipërfaqen e lëngjeve.

Një valë tërthore është një valë, përhapja e së cilës bën që grimcat e mediumit të lëkunden pingul me drejtimin e përhapjes së valës.

Oriz. 3. Vala tërthore

Shpejtësia e përhapjes së valëve gjatësore dhe tërthore është e ndryshme, por kjo është tema e mësimeve të mëposhtme.

Figura "Valët gjatësore dhe tërthore"

Gjatësia e valës. Shpejtësia e valës

Mësimi i kushtohet temës "Karakteristikat e lëvizjes së valës". Për të filluar, le të kujtojmë atë valë mekanikeështë një dridhje që përhapet me kalimin e kohës në një mjedis elastik. Duke qenë se është një lëkundje, vala do të ketë të gjitha karakteristikat që i korrespondojnë një lëkundjeje: amplituda, periudha e lëkundjes dhe frekuenca. Përveç kësaj, vala ka të sajën karakteristika të veçanta. Një nga këto karakteristika është gjatësia valore. Tregohet gjatësia e valës Letra greke l (lambda, ose thonë "lambda") dhe matet në metra.

A - amplituda [m]

T – periudha [s]

ν – frekuenca [Hz]

l – gjatësia e valës [m]

Çfarë është gjatësia e valës?

Gjatësia e valës është distanca më e shkurtër midis grimcave që vibrojnë me të njëjtën fazë.

Oriz. 1. Gjatësia e valës, amplituda e valës

Është më e vështirë të flitet për gjatësinë e valës në një valë gjatësore, sepse atje është shumë më e vështirë të vëzhgosh grimcat që kryejnë të njëjtat dridhje. Por ka edhe një karakteristikë - gjatësia valore, e cila përcakton distancën midis dy grimcave që kryejnë të njëjtin dridhje, dridhje me të njëjtën fazë.

Karakteristika e radhësështë shpejtësia e përhapjes së valës (ose thjesht shpejtësia e valës). Shpejtësia e valës shënohet, si çdo shpejtësi tjetër, me shkronjën V dhe matet në m/s. Si të shpjegoni qartë se çfarë është shpejtësia e valës? Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është përdorimi i një valë tërthore si shembull. Imagjinoni një pulëbardhë duke fluturuar mbi kreshtën e një valë. Shpejtësia e tij e fluturimit mbi kreshtë do të jetë shpejtësia e vetë valës.

Oriz. 2. Për të përcaktuar shpejtësinë e valës

Shpejtësia e valës varet nga sa është dendësia e mediumit, cilat janë forcat e bashkëveprimit ndërmjet grimcave të këtij mjedisi. Le të shkruajmë marrëdhënien midis shpejtësisë së valës, gjatësisë së valës dhe periudhës së valës: . Formula "Gjatesia valore"

Shpejtësia mund të përkufizohet si raporti i gjatësisë së valës, distanca e përshkuar nga vala në 1 periudhë, me periudhën e lëkundjes së grimcave të mediumit në të cilin përhapet vala. Përveç kësaj, mbani mend se. Pastaj kemi një marrëdhënie tjetër për shpejtësinë e valës: V = lν.

Është e rëndësishme të theksohet se

Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, karakteristikat e saj ndryshojnë: shpejtësia e valëve, gjatësia e valës. Dhe këtu frekuenca e lëkundjeve mbetet e njëjtë.

Valët në natyrë dhe teknologji

Detyrë ndërvepruese

Para se të fillojmë të zgjidhim problemet, le t'i përgjigjemi pyetjeve:

1. Cila është vetia kryesore e të gjitha valëve, pavarësisht nga natyra e tyre?
2. Pse valët tërthore nuk mund të ekzistojnë në gaze dhe lëngje?
3. Çfarë lloj trupi mund të krijojë në mjedisi valë zanore?

Zgjidh problemet duke përdorur materialin e mësipërm:

Gjatë zgjidhjes së problemeve, shpejtësia e zërit në ajër konsiderohet e dhënë dhe e barabartë me 330 m/s.
1. Në oqeane, gjatësia e valës arrin 300 m dhe periudha është 13,5 s. Përcaktoni shpejtësinë e përhapjes së një vale të tillë.
2. Përcaktoni gjatësinë e valës së zërit në një frekuencë prej 200 Hz.
3. Vëzhguesi dëgjoi zhurmën e një gjuajtje artilerie 6 s pasi pa blicin. Sa larg ishte arma prej tij?
4. Gjatësia e valëve zanore të lëshuara nga violina. mund të ndryshojë nga 23 mm në 1.3 m Cili është diapazoni i frekuencës së violinës?
5. Distanca nga pengesa që pasqyron zërin është 66 m Sa kohë do t'i duhet një personi për të dëgjuar jehonën?

Ju mund të sugjeroni një sërë problemesh të tjera dhe t'i zgjidhni ato duke përdorur një tabletë, për shembull R Nr. 439-444.

Detyre shtepie:Paragrafët 42-44, ushtrimi 6, faqe 129.

lakra skaji i kundërt i shtrirjes | kordoni i thurur (Fig. 4.2). | Nëse një shqetësim i mjedisit shkakton - | Xia periodike forcë e jashtme, duke ndryshuar me kalimin e kohës sipas ligji harmonik, atëherë valët që shkakton quhen harmonike. Në këtë rast, në çdo pikë të mediumit, dridhjet harmonike me frekuencë ndikimi i jashtëm. Ne do të konsiderojmë kryesisht valët harmonike ose valët afër harmonike. Ky është lloji më i thjeshtë i lëvizjes valore. Studimi valë harmonike ka një rëndësi të madhe në ndërtimin e teorisë së çdo lëvizje valore.
Tipari kryesor i lëvizjes së valës

Një paraqitje vizuale e veçorive kryesore të lëvizjes së valës mund të merret duke marrë parasysh valët në sipërfaqen e ujit. Valët duken si boshte të rrumbullakosura që shkojnë përpara (Fig. 4.3). Distancat midis boshteve ose kreshtave janë afërsisht të njëjta. Megjithatë, nëse hidhni brenda ujë i lehtë subjekt, për shembull Kuti shkrepëseje, atëherë nuk do të bartet përpara nga vala, por do të fillojë të lëkundet lart e poshtë, duke mbetur pothuajse saktësisht në një vend.
Kur një valë përhapet, forma lëviz (lëviz një gjendje të caktuar të një mediumi vibrues), por nuk transferon substancën në të cilën përhapet vala. Çrregullimet e ujit që lindin në një vend, për shembull nga një gur i hedhur, transmetohen në zonat fqinje dhe përhapen gradualisht në të gjitha drejtimet. Nuk ka rrjedhje uji: vetëm forma e sipërfaqes së tij lëviz.
Shpejtësia e valës
Karakteristika më e rëndësishme e një valë është shpejtësia e përhapjes së saj. Valët e çdo natyre nuk përhapen në hapësirë ​​menjëherë. Shpejtësia e tyre është e kufizuar. Mund të imagjinohet, për shembull, që një pulëbardhë fluturon mbi det në atë mënyrë që të përfundojë gjithmonë mbi të njëjtën kreshtë valësh. Shpejtësia e valës në këtë rast do të jetë e barabartë me shpejtësinë e pulëbardhës. Valët në sipërfaqen e ujit janë të përshtatshme për vëzhgim sepse shpejtësia e përhapjes së tyre është e ulët.
Valët tërthore dhe gjatësore
Nuk është e vështirë TE.KZh6 të vëzhgosh valët që përhapen përgjatë një kordoni gome. Nëse njëri skaj i kordonit është i siguruar dhe, duke e tërhequr pak kordonin me dorë, futeni skajin tjetër të tij në lëvizje osciluese, atëherë një valë do të kalojë përgjatë kordonit (Fig. 4.4). Sa më shpejt të tërhiqet kordoni, aq më e shpejtë do të jetë shpejtësia e valës. Vala do të arrijë në pikën e ankorimit, do të reflektohet dhe do të ikë prapa. Këtu, ndërsa vala përhapet, ndodhin ndryshime në formën e kordonit. Çdo seksion i kordonit lëkundet në lidhje me pozicionin e tij konstant të ekuilibrit. Ju lutemi vini re se kur një valë përhapet përgjatë kordonit, seksionet e saj individuale lëkunden në drejtim pingul me drejtimin shpërndarja - 161
6 - 5654
Oriz. 4.4
Drejtimi i vibrimit
përhapja e valës

Drejtimi
Oriz. 4.5 valë (Fig. 4.5). Valë të tilla quhen tërthore.
Por jo çdo valë është tërthore. Lëkundjet mund të ndodhin edhe përgjatë drejtimit të përhapjes së valës (Fig. 4.6). Atëherë vala quhet gjatësore. Është i përshtatshëm për të vëzhguar një valë gjatësore duke përdorur një pranverë të gjatë të butë me diametër të madh. Duke goditur një nga skajet e sustës me pëllëmbën tuaj (Fig. 4.7, a), ju mund të shihni se si ngjeshja (impulsi elastik) kalon përgjatë sustës. Duke përdorur një sërë goditjesh të njëpasnjëshme, është e mundur të ngacmohet një valë në pranverë, e cila përfaqëson ngjeshjen dhe shtrirjen e njëpasnjëshme të sustës, duke ecur njëra pas tjetrës (Fig. 4.7,6). Lëkundjet e çdo mbështjelljeje të sustës ndodhin në drejtim të përhapjes së valës.
Nga valët mekanike vlera më e lartë kanë valët e zërit. Megjithatë, studimi i valëve të zërit është më shumë detyrë e vështirë sesa studimi i testamenteve përgjatë një kordoni ose susta. Më vonë do të merremi me to në detaje.
Energjia e valës
Kur një valë përhapet, lëvizja transferohet nga një pjesë e trupit në tjetrën. Transferimi i lëvizjes nga një valë shoqërohet me transferimin e energjisë pa transferimin e materies. Energjia vjen nga një burim që ngacmon dridhjet në fillim të një kordoni, teli, etj., dhe përhapet së bashku me valën. Kjo energji, për shembull, në një kordon është e përbërë nga Drejtimi kinetik
Drejtimi i luhatjeve të përhapjes së valëve
Oriz. 4.7
dshshshshr
b) energjinë e lëvizjes së seksioneve të kordonit dhe energji potenciale deformimi elastik i tij.
Energjia e valës nga një gur i hedhur në ujë rrit energjinë kinetike të notit në sipërfaqen e ujit, dhe gjithashtu mund të rrisë energjinë potenciale të një çipi që lundron pranë bregut.
Ndërsa vala përhapet, një rënie graduale e amplitudës së lëkundjeve ndodh për shkak të transformimit të pjesës energji mekanike tek ajo e brendshme. Nëse këto humbje mund të neglizhohen, atëherë përmes seksion kryq, për shembull një kordon, do të kalojë e njëjta sasi energjie mekanike për njësi të kohës.
Valët elektromagnetike
Valët mekanike përhapen në lëndë: gaz, të lëngët ose të ngurtë. Megjithatë, ekziston një lloj tjetër valë që nuk kërkon ndonjë substancë për t'u përhapur. Kjo valët elektromagnetike, të cilat në veçanti përfshijnë valët e radios dhe dritën. Një fushë elektromagnetike mund të ekzistojë në një vakum (në zbrazëti), domethënë në një hapësirë ​​që nuk përmban atome. Pavarësisht natyrës së pazakontë të këtyre valëve, ndryshimit të tyre të mprehtë nga valët mekanike, valët elektromagnetike sillen në mënyrë të ngjashme me valët mekanike gjatë përhapjes së tyre. Në veçanti, valët elektromagnetike përhapen gjithashtu me shpejtësia e terminalit dhe mbartin energji me vete. Kjo vetitë më të rëndësishme të gjitha llojet e valëve.

Një pamje e këndshme mund të vërehet në fëmijëri: sipërfaqja e qetë e ujit në lumë. Dhe gjithçka që duhet të bëni është të hidhni një guralec të vogël - kjo foto ndryshon menjëherë. Rreth vendit ku guri goditi ujin, dallgët shpërndahen në rrathë. Të gjithë kanë lexuar histori për udhëtim detar, O forcë monstruoze valët e detit, lëkundje lehtë anije të mëdha. Megjithatë, kur vëzhgojmë këto dukuri, jo të gjithë e dinë se zhurma e një spërkatjeje uji arrin në veshin tonë përmes valëve në ajrin që thithim, se drita me të cilën ne e perceptojmë vizualisht mjedisin tonë është gjithashtu një lëvizje valësh. Valët në sipërfaqen e ujit, valët e dritës dhe të zërit mund të kombinohen së bashku. Të gjithë këta janë shembuj të lëvizjes së valës. Por dallgët kanë natyrë të ndryshme pamjen. Çfarë është një valë nga pikëpamja e fizikës? Një valë është një lëkundje që udhëton nëpër hapësirë ​​me kalimin e kohës. Vetia kryesore e valëve është se vala përhapet pa transferuar lëndë. Për shembull, nëse një gjethe e vogël nga një pemë shtrihet në sipërfaqen e ujit. Le të hedhim një gur në ujë. Siç u përmend më herët, valët do të fillojnë të përhapen nga guri në të gjitha drejtimet. Në të njëjtën kohë, pasi të kenë arritur gjethen, ata nuk do ta detyrojnë atë të lëvizë drejt valës. Gjethi do të qëndrojë në vend, por në të njëjtën kohë do të bëjë lëvizje oshiluese lart e poshtë. Kjo do të thotë, vetëm forma e ujit do të ndryshojë, por nuk do të ketë rrjedhje. Një nga më karakteristika të rëndësishme uji është shpejtësia e përhapjes së tij. Shpejtësia e përhapjes së çdo vale është gjithmonë e fundme. Shpejtësia e valëve në sipërfaqen e ujit është relativisht e ulët, kështu që ato janë shumë të lehta për t'u vëzhguar.
Është gjithashtu e lehtë të vëzhgosh valët që përhapen përgjatë një kordoni gome. Nëse njëri skaj i kordonit është i siguruar dhe, duke e tërhequr pak kordonin me dorën, skaji tjetër vendoset në një lëvizje lëkundëse, atëherë një valë do të kalojë përgjatë kordonit. Sa më shpejt të tërhiqet kordoni, aq më e shpejtë do të jetë shpejtësia e valës. Vala do të arrijë në pikën ku lidhet kordoni, do të reflektohet dhe do të kthehet prapa. Në këtë eksperiment, ndërsa vala përhapet, ndodhin ndryshime në formën e kordonit. Çdo seksion i kordonit lëkundet rreth pozicionit të tij konstant të ekuilibrit. Le t'i kushtojmë vëmendje faktit se kur një valë përhapet përgjatë kordonit, lëkundjet ndodhin në një drejtim pingul me drejtimin e përhapjes së valës. Valë të tilla quhen tërthore.
Në këtë rast, në valë të tilla ndodh deformimi elastik, i quajtur deformim prerës. Shtresat individuale të materies zhvendosen në lidhje me njëra-tjetrën. Gjatë deformimit të prerjes, në një trup të fortë lindin forca elastike, të cilat tentojnë ta kthejnë trupin në gjendjen e tij origjinale. Janë forcat elastike ato që shkaktojnë dridhje të grimcave të mediumit. Por lëkundjet e grimcave të mesme mund të ndodhin gjithashtu përgjatë drejtimit të përhapjes së valës. Një valë e tillë quhet gjatësore. Është i përshtatshëm për të vëzhguar një valë gjatësore në një pranverë të gjatë të butë me diametër të madh. Duke goditur një nga skajet e sustës me pëllëmbën tuaj, mund të shihni se si kompresimi (impulsi elastik) kalon përgjatë sustës. Duke përdorur një sërë goditjesh të njëpasnjëshme, është e mundur të ngacmohet një valë në pranverë, e cila përfaqëson ngjeshjen dhe zgjatjen e njëpasnjëshme të sustës, duke ecur njëra pas tjetrës.
Deformimi kompresiv ndodh në një valë gjatësore. Forcat elastike që lidhen me këtë deformim ndodhin si në trupat e ngurtë ashtu edhe në lëngjet dhe gazrat.
Shembuj valët gjatësore mund të shërbejë valë akustike, d.m.th. ato që perceptohen nga veshi i njeriut. Kur një valë mekanike përhapet, lëvizja transmetohet nga një grimcë e mediumit në tjetrën. Me transferimin e lëvizjes është transferimi i energjisë. Vetia kryesore e të gjitha valëve, pavarësisht nga natyra e tyre, është se ato transferojnë energji pa transferuar lëndë. Energjia vjen nga një burim që ngacmon dridhjet në fillim të një kordoni, teli, etj., dhe përhapet së bashku me valën. Energjia transferohet përmes çdo seksioni kryq, siç është një kordon. Kjo energji përbëhet nga energjia kinetike lëvizja e grimcave të mediumit dhe energjia potenciale e deformimit elastik të tyre. Ulje graduale Amplituda e dridhjeve të grimcave gjatë përhapjes së valës shoqërohet me shndërrimin e një pjese të energjisë mekanike në energji të brendshme.
Si përhapen valët mekanike? Le të ndjekim lëvizjen grimca individuale substancat në lëvizje valore. Së pari, le të shqyrtojmë një valë tërthore që përhapet, për shembull, përgjatë një kordoni gome. Çdo pjesë e kordonit ka masë dhe elasticitet. Kur kordoni deformohet në çdo seksion, shfaqen forca elastike. Këto forca priren ta kthejnë kordonin në pozicionin e tij origjinal. Për shkak të inercisë, seksioni i kordonit lëkundës nuk ndalet në pozicionin e ekuilibrit, por kalon përmes tij, duke vazhduar të lëvizë derisa forcat elastike të ndalojnë këtë seksion në këtë moment. devijimi maksimal nga pozicioni i ekuilibrit. Në vend të një kordoni, le të marrim një zinxhir topash metalikë identikë të varur në fije. Topat lidhen me njëri-tjetrin me susta (Fig.). Masa e sustave është shumë më e vogël se masa e topave. Në këtë model veçohen vetitë inerciale (masa) dhe elastike: masa është e përqendruar kryesisht në toptha dhe elasticiteti është i përqendruar në susta. Kjo ndarje nuk është e rëndësishme kur merret parasysh lëvizja e valës. Nëse e devijoni topin më të majtë në plan horizontal pingul me zinxhirin e topave, atëherë susta deformohet dhe një forcë do të fillojë të veprojë në topin e 2-të, duke bërë që ai të devijojë në të njëjtin drejtim si topi i parë. Për shkak të inercisë, lëvizja e topit të dytë nuk do të ndodhë në koordinim me topin e parë. Lëvizja e tij, duke përsëritur lëvizjen e topit të parë, do të vonohet në kohë. Nëse topi i parë detyrohet të lëkundet me një pikë T (thjesht me dorë ose duke përdorur ndonjë mekanizëm), atëherë topi i dytë gjithashtu do të fillojë të lëkundet pas të 1-rës, por me një vonesë në fazë. Topi i tretë, nën ndikimin e forcës elastike të shkaktuar nga lëvizja e topit të 2-të, gjithashtu do të fillojë të lëkundet, duke mbetur edhe më mbrapa në fazë, etj. Më në fund, të gjithë topat do të fillojnë të lëvizin. lëkundjet e detyruara me të njëjtën frekuencë, por me faza të ndryshme. Në këtë rast, një valë tërthore do të kalojë përgjatë zinxhirit të topave. Figura a, b, c, d, e, f tregon procesin e përhapjes së valës. Pozicionet e topave në momente të njëpasnjëshme kohore, të larguara nga njëri-tjetri me një të katërtën e periudhës së lëkundjes, tregohen (pamja nga lart). Shigjetat në topa janë vektorë të shpejtësive të lëvizjes së tyre në momentet përkatëse kohore. Në model trup elastik në formën e një zinxhiri topash masivë të lidhur me susta (Fig. a), mund të vëzhgohet procesi i përhapjes së valëve gjatësore. Topat janë pezulluar në mënyrë që të mund të lëkunden vetëm përgjatë zinxhirit. Nëse topi i parë vihet në lëvizje lëkundëse me periudhën T, atëherë një valë gjatësore do të rrjedhë përgjatë zinxhirit, e përbërë nga ngjeshje të alternuara dhe rrallim të topave (Fig. b). Kjo shifër korrespondon me figurën e për rastin e përhapjes së valëve prerëse.

Buxheti i komunës institucion arsimor- mesatare

Shkollë gjithëpërfshirëse Nr. 2 me emrin A.I Herzen, Klintsy Rajoni i Bryansk

Mësimi mbi temën

Përgatitur dhe realizuar:

Mësues i fizikës

Prokhorenko Anna

Aleksandrovna

Klintsy, 2013

Përmbajtja:

Mësimi mbi temën “Fenomeni i valës. Përhapja e valëve mekanike. Gjatësia e valës. Shpejtësia e valës. »

Qëllimi i mësimit: të prezantojë konceptet e valës, gjatësisë dhe shpejtësisë së valës, kushtet e përhapjes së valës, llojet e valëve, mësoni nxënësit të zbatojnë formulat për gjetjen e gjatësisë dhe shpejtësisë së valës; të studiojë arsyet e përhapjes së valëve tërthore dhe gjatësore;

Detyrat metodike:

arsimore : njohja e nxënësve me origjinën e termit “valë, gjatësi vale, shpejtësi valore”; t'u tregojë nxënësve fenomenin e përhapjes së valëve, si dhe të vërtetojë përmes eksperimenteve përhapjen e dy llojeve të valëve: tërthore dhe gjatësore.

Zhvillimore : nxisin zhvillimin e të folurit, të menduarit, aftësive njohëse dhe të përgjithshme të punës; promovojnë zotërimin e teknikave kërkimin shkencor: analiza dhe sinteza.

arsimore :

Lloji i mësimit: mësimi i materialit të ri.

Metodat: verbale, vizuale, praktike.

Pajisjet: kompjuter, prezantim.

Demo:

Valët tërthore dhe gjatësore.

Përhapja e valëve tërthore dhe gjatësore.

Plani i mësimit:

Organizimi i fillimit të orës së mësimit.

Faza motivuese. Përcaktimi i qëllimeve dhe objektivave për mësimin.

Mësimi i materialit të ri

Konsolidimi i njohurive të reja.

Duke përmbledhur mësimin.

GJATË KLASËVE

1. Faza organizative

2. Faza motivuese. Përcaktimi i qëllimeve dhe objektivave për mësimin.

Çfarë keni vërejtur në këto videoklipe? (Valët)

Çfarë lloj valësh keni parë?

Bazuar në përgjigjet tuaja, ne do të përpiqemi të vendosim synime për mësimin e sotëm, për këtë le të kujtojmë se cili është plani për të studiuar konceptin, në këtë rast konceptin e valës? (Çfarë është një valë, d.m.th. përkufizimi, llojet e valëve, karakteristikat e valëve)

Në mësimin e sotëm do t'ju ndihmoj me konceptet e valës, gjatësisë dhe shpejtësisë së valës, gjendjen e përhapjes së valës, llojet e valëve, t'i mësoj studentët të përdorin formula për gjetjen e gjatësisë dhe shpejtësisë së valës; të studiojë arsyet e përhapjes së valëve tërthore dhe gjatësore;Me zhvillojnë një qëndrim të ndërgjegjshëm ndaj punë edukative, motivim pozitiv për të mësuar, aftësi komunikuese; promovojnë zhvillimin e njerëzimit, disiplinën, perceptimi estetik paqen.

1. Mësimi i materialit të ri

Tani duhet të përdorni planin që paraqitet në ekran dhe në copa letre në tavolinat tuaja dhe pasi të keni lexuar paragrafët 42 dhe 43, gjeni informacionin e nevojshëm dhe shkruaje atë.

Plani:

Koncepti i valës

Kushtet për shfaqjen e valëve

Burimi i valës

Çfarë nevojitet që të ndodhë një valë?

Llojet e valëve (përkufizime)

Valë – dridhjet që përhapen në hapësirë ​​me kalimin e kohës. Valët lindin kryesisht për shkak të forcave elastike.

Karakteristikat e valës:

Valët mekanike mund të përhapen vetëm në një mjedis (substancë): në një gaz, në një lëng, në një të ngurtë.

Në një vakum, një valë mekanike nuk mund të lindë.

Burimi i valëve janë trupa lëkundës që krijojnë deformim mjedisor në hapësirën përreth. (oriz)

Që të ndodhë një valë mekanike është e nevojshme:

1. Prania e një mediumi elastik

2 . Prania e një burimi të lëkundjeve - deformimi i mediumit

Llojet e valëve:

Tërthore - në të cilën vibrimet ndodhin pingul me drejtimin e lëvizjes së valës. Ndodh vetëm në trupat e ngurtë.

Gjatësore- në të cilën ndodhin lëkundje përgjatë drejtimit të përhapjes së valës.Ato ndodhin në çdo mjedis (lëng, gazra, lëndë të ngurta).

Konsideroni një tabelë që përmbledh njohuritë e mëparshme. (Shiko prezantimin)

Përfundojmë: vala mekanike:

procesi i përhapjes së dridhjeve në një mjedis elastik;

në këtë rast, transferimi i energjisë ndodh nga grimca në grimcë;

nuk ka transferim të substancës;

për të krijuar një valë mekanike është e nevojshme medium elastik: lëngshme, të ngurta ose gaz.

Tani le të shqyrtojmë dhe shkruajmë karakteristikat kryesore të valëve.

Cilat sasi e karakterizojnë valën

Çdo valë udhëton me një shpejtësi të caktuar. Nën shpejtësivvalët kuptojnë shpejtësinë e përhapjes së një shqetësimi. Shpejtësia e valës përcaktohet nga vetitë e mediumit në të cilin përhapet vala. Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, shpejtësia e saj ndryshon.

Gjatësia e valës λ është distanca në të cilën vala përhapet në kohë e barabartë me periudhën luhatjet në të.

Karakteristikat kryesore: λ=v* T, λ - gjatësia e valës m,v– shpejtësia e përhapjes m/s, T – periudha e valës s.

4. Konsolidimi i njohurive të reja.

Çfarë është një valë?

Kushtet për formimin e valëve?

Çfarë lloje valësh njihni?

A mund të përhapet një valë tërthore në ujë?

Çfarë është gjatësia e valës?

Sa është shpejtësia e përhapjes së valës?

Si të lidhni shpejtësinë dhe gjatësinë e valës?

Ne konsiderojmë 2 lloje dhe përcaktojmë cilat valë janë cilat?

Zgjidh probleme:

Përcaktoni gjatësinë e valës në një frekuencë prej 200 Hz nëse shpejtësia e valës është 340 m/s. (68000 m=68 km)

Një valë përhapet përgjatë sipërfaqes së ujit në një liqen me një shpejtësi prej 6 m/s. Një gjethe peme noton në sipërfaqen e ujit. Përcaktoni frekuencën dhe periudhën e dridhjes së gjethes nëse gjatësia e valës është 3 m (0,5 m, 2 s -1 )

Gjatësia e valës është 2 m, dhe shpejtësia e përhapjes së saj është 400 m/s. Përcaktoni sa lëkundje të plota bën kjo valë në 0,1 s (20)

Le ta konsiderojmë interesante : Valët në sipërfaqen e një lëngu nuk janë as gjatësore dhe as tërthore. Nëse hidhni një top të vogël në sipërfaqen e ujit, do të shihni se ai lëviz, duke u lëkundur mbi valë, përgjatë një shtegu rrethor. Kështu, një valë në sipërfaqen e një lëngu është rezultat i shtimit të gjatësore dhe lëvizje anësore grimcat e ujit.

5. Përmbledhja e mësimit.

Pra, le të përmbledhim.

Cilat fjalë do të përdornit për të përshkruar gjendjen pas mësimit?:

Njohuria është njohuri vetëm kur fitohet me përpjekjet e mendimeve të dikujt, dhe jo me kujtesën;

Oh sa i lodhur jam nga kjo bujë.....

E kuptove lumturinë e studimeve, fatin, ligjin dhe sekretin

Studimi i temës "Valët Mekanike" nuk është aq i lehtë!!!

6 . Informacion rreth detyrave të shtëpisë.

Përgatitni përgjigjet e pyetjeve sipas planit duke përdorur §§42-44

Është mirë të dini formula dhe përkufizime për temën "Valët"

Opsionale: krijoni një fjalëkryq me temën "Valët mekanike"

Detyrat:

Peshkatari vuri re se në 10 sekonda nota bëri 20 lëkundje në valë, dhe distanca midis gungave të valëve ngjitur ishte 1.2 m Sa është shpejtësia e përhapjes së valës?(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 ))

Gjatësia e valës është 5 m, dhe frekuenca e saj është 3 Hz. Përcaktoni shpejtësinë e valës.(1.6 m/s)

Introspeksioni

Mësimi u mbajt në klasën e 11-të me temën "Fenomeni i valës. Përhapja e valëve mekanike. Gjatësia e valës. Shpejtësia e valës."Është mësimi i trembëdhjetë në seksionin e fizikës " Dridhjet mekanike dhe valët." Lloji i mësimit: mësimi i materialit të ri.

Mësimi mori parasysh triun qëllim didaktik: edukative, zhvillimore, edukative. Qëllimi arsimor I njoha nxënësit me origjinën e termit “valë, gjatësi vale, shpejtësi vale”; t'u tregojë nxënësve fenomenin e përhapjes së valëve, si dhe të vërtetojë nëpërmjet eksperimenteve ekzistencën e dy llojeve të valëve: tërthore dhe gjatësore. Si synim zhvillimor, u vendosa nxënësve të zhvillojnë ide të qarta për kushtet e përhapjes së valëve; zhvillimin e logjikës dhe të menduarit teorik, imagjinata, kujtesa gjatë zgjidhjes së problemeve dhe konsolidimit të aftësive të të nxënit. Kam vendosur qëllimin arsimor: të formojë një qëndrim të ndërgjegjshëm ndaj punës edukative, motivimit pozitiv për të mësuar dhe aftësive komunikuese; kontribuojnë në edukimin e njerëzimit, disiplinës dhe perceptimit estetik të botës.

Gjatë orës së mësimit kaluam në fazat e mëposhtme:

Faza organizative

Motivues dhe vendosja e qëllimeve dhe objektivave për mësimin. Në këtë fazë, bazuar në fragmentin e videos së shikuar, përcaktuam qëllimet dhe objektivat e mësimit dhe realizuam motivimin. Duke përdorur: metodë verbale në formën e një bisede, një metodë vizuale në formën e shikimit të një fragmenti video.

Mësimi i materialit të ri

Në këtë fazë, unë parashikova një lidhje logjike kur shpjegoja materialin e ri: qëndrueshmëri, aksesueshmëri, kuptueshmëri. Metodat kryesore të mësimit ishin: verbale (bisedë), vizuale (demonstrimet, modelimi kompjuterik). Forma e punës: individuale.

Konsolidimi i materialit të ri

Gjatë konsolidimit të aftësive mësimore të nxënësve, kam përdorur detyra interaktive nga manuali multimedial në rubrikën “Valët mekanike”, duke zgjidhur problema në tabelë me shpjegim. Metodat kryesore të mësimit ishin: praktike (zgjidhja e problemit), verbale (diskutim për çështje)

Duke përmbledhur.

Në këtë fazë, përdora metodën verbale në formën e një bisede, djemtë iu përgjigjën pyetjeve të parashtruara.

Reflektimi u krye. Zbuluam nëse qëllimet e vendosura në fillim të mësimit u arritën, çfarë ishte e vështirë për ta këtë mësim. Dy nxënësve iu dhanë nota për problemat dhe disa nxënësve u vlerësuan për përgjigjet.

Informacion rreth detyrave të shtëpisë.

Në këtë fazë, nxënësve iu kërkua të shkruanin detyre shtepie në formën e një përgjigjeje për një pyetje sipas planit dhe disa probleme në një copë letër. Dhe sipas dëshirës krijoni një fjalëkryq.

Besoj se synimi didaktik trefish i orës së mësimit është arritur.