Titreşimlerle ilgili çalışmamıza mekanik titreşimlerle başladık. Ayrıca ses olaylarının, yani kulak tarafından algılanan olayların temelinin, sarkacın salınımlarından yalnızca daha fazla farklı olan mekanik titreşimlerde yattığına da ikna olduk. yüksek frekanslar. Bizden sonra...

§ 33. Dalga olayları

Şimdi salınımların yayılmasını incelemeye geçiyoruz. Eğer Hakkında konuşuyoruz mekanik titreşimler hakkında, yani herhangi bir katı, sıvı veya parçacık parçacıklarının salınım hareketi hakkında gazlı ortam O halde titreşimlerin yayılması, titreşimlerin bir parçadan iletilmesi anlamına gelir...

§ 34. Dalga yayılma hızı

En basit gözlemler bizi mekanik dalgaların yayılmasının anında gerçekleşmediğine ikna eder. Herkes sudaki dairelerin nasıl yavaş yavaş ve eşit şekilde genişlediğini veya deniz dalgalarının nasıl ilerlediğini gördü. Burada doğrudan görüyoruz ki yayılım...

§ 35. Radar, hidroakustik ölçüm ve ses ölçümü

Eğer dalga yayılma hızı biliniyorsa, gecikmelerini ölçmek, şu soruyu çözmemizi sağlar: ters problem: Kat ettikleri mesafeyi bulun. Elektromanyetik dalgaların yer mesafelerini kat ederek harcadığı önemsiz zaman dilimleri artık...

§ 36. Bir kordondaki enine dalgalar

Şimdi daha fazlasına geçeceğiz detaylı çalışma mekanik dalgalar. Özellikleri birçok duruma bağlıdır: ortamın bitişik bölümleri arasındaki bağlantının türüne, ortamın boyutuna (örneğin gövdede) sınırlı boyutlar Dağıtım şekli bundan farklı olacak...

§ 37. Hava sütunundaki boyuna dalgalar

Şimdi başka bir dalga türüyle tanışacağız ve yine uzun bir gövdeyi, yani bir borunun içine alınmış bir hava sütununu ele alacağız. Bir piston boru boyunca hareket edebilir. Bu pistonun harmonik bir salınım yapmasını sağlayalım. Masada ne olacak?

§ 38. Bir sıvının yüzeyindeki dalgalar

Oluşumu esneklik kuvvetinden değil, yerçekimi kuvvetinden kaynaklanan dalgalardan daha önce bahsetmiştik. Bu nedenle bir sıvının yüzeyi boyunca yayılan dalgaların boyuna olmaması bizi şaşırtmamalı. Ancak bunlar da enine değildir: iki...

§ 39. Dalgalarla enerji aktarımı

Hareketin ortamın bir kısmından diğerine sıralı aktarımı olan mekanik dalganın yayılması, dolayısıyla enerjinin aktarımı anlamına gelir. Bu enerji, doğrudan bitişik olanı harekete geçirdiğinde dalga kaynağı tarafından iletilir...

§ 40. Dalgaların yansıması

Bir su banyosundaki dalgaların yoluna, uzunluğu dalga boyuna göre büyük olan düz bir plaka yerleştirelim. Aşağıdakileri göreceğiz. Plakanın arkasında su yüzeyinin neredeyse hareketsiz kaldığı bir alan bulunmaktadır (Şek. 83). Bir başka deyişle rekor...

24-25.Dalga olayları. Mekanik dalgaların yayılması. Dalga boyu. Dalga yayılma hızı. Problem çözme.

Fizik öğretmeni

І - ІІІ seviyelerindeki Razdolnenskaya ortaokulu

Starobeshevsky Bölge İdaresi Eğitim Departmanı

Dalgalarla ilgili konuları incelemeye devam ediyoruz. Dalganın ne olduğundan, nasıl göründüğünden ve nasıl karakterize edildiğinden bahsedelim. Görünüşe göre, sadece ek olarak salınım süreci Uzayın dar bir bölgesinde bu titreşimlerin ortamda yayılması da mümkündür; dalga hareketi tam da bu yayılmadır.

Bu dağıtımı tartışmaya devam edelim. Bir ortamda salınımların var olma olasılığını tartışmak için yoğun ortamın ne olduğuna karar vermeliyiz. Yoğun bir ortam aşağıdakilerden oluşan bir ortamdır çok sayıda etkileşimi elastikliğe çok yakın olan parçacıklar. Aşağıdaki düşünce deneyini hayal edelim.

Pirinç. 1. Düşünce deneyi

Bir topu elastik bir ortama yerleştirelim. Top küçülecek, boyutu küçülecek ve ardından kalp atışı gibi genişleyecek. Bu durumda nelere dikkat edilecek? Bu durumda, bu topa bitişik olan parçacıklar onun hareketini tekrarlayacaktır. uzaklaşıyorlar, yaklaşıyorlar - böylece salınacaklar. Bu parçacıklar toptan daha uzaktaki diğer parçacıklarla etkileşime girdiğinden, onlar da salınım yapacaklardır, ancak biraz gecikmeli olarak. Bu topa yaklaşan parçacıklar titreşir. Daha uzaktaki diğer parçacıklara iletilecekler. Böylece titreşim her yöne yayılacaktır. Lütfen not edin bu durumda salınım durumu yayılacaktır. Salınım durumunun bu yayılımına dalga diyoruz. Şu söylenebilir

Elastik bir ortamda titreşimlerin zaman içinde yayılma sürecine mekanik dalga denir.

Lütfen dikkat: Bu tür salınımların oluşma sürecinden bahsettiğimizde, bunların ancak parçacıklar arasında etkileşim olması durumunda mümkün olduğunu söylemeliyiz. Başka bir deyişle, bir dalga ancak harici bir bozucu kuvvet ve bozucu kuvvetin etkisine direnen kuvvetler olduğunda var olabilir. Bu durumda bunlar elastik kuvvetlerdir.

Mekanik dalgalar elastik bir ortamda yayılabilir .

Elastik aşağıdakilerden oluşan bir ortamdır: büyük miktar parçacıklar elastik kuvvetler aracılığıyla birbirleriyle etkileşime girer.

Bu durumda yayılma süreci, belirli bir ortamın parçacıkları arasındaki etkileşimin yoğunluğu ve gücü ile ilgili olacaktır.

Bir şeye daha dikkat edelim.

Dalga maddeyi taşımaz . Sonuçta parçacıklar denge konumuna yakın bir yerde salınır. Ancak aynı zamanda dalga enerjiyi aktarır. Bu gerçek tsunami dalgalarıyla gösterilebilir. Dalga, maddeyi taşımaz ama dalga öyle bir enerji taşır ki, büyük felaketlere yol açar.

Dalga türleri hakkında konuşalım. Boyuna ve enine dalgalar olmak üzere iki türü vardır. Ne oldu uzunlamasına dalgalar? Bu dalgalar her ortamda var olabilir. Yoğun bir ortamın içinde titreşen bir topun olduğu örnek, tam olarak uzunlamasına bir dalganın oluşumunun bir örneğidir. Böyle bir dalga uzayda zaman içinde bir yayılımdır. Bu sıkışma ve seyrelme değişimi uzunlamasına bir dalgadır. Böyle bir dalganın sıvı, katı, gaz gibi tüm ortamlarda var olabileceğini bir kez daha tekrar ediyorum.

Boyuna dalga, yayılımı ortamdaki parçacıkların dalganın yayılma yönü boyunca salınmasına neden olan bir dalgadır.

R dır-dir. 2. Boyuna dalga

Enine dalgaya gelince, o zaman enine dalga yalnızca katılarda ve sıvıların yüzeyinde bulunabilir.

Enine dalga, yayılımı ortam parçacıklarının dalganın yayılma yönüne dik olarak salınmasına neden olan bir dalgadır.

Pirinç. 3. Enine dalga

Boyuna ve enine dalgaların yayılma hızı farklıdır ancak bu, aşağıdaki derslerin konusudur.

Şekil “Boyuna ve enine dalgalar”

Dalga boyu. Dalga hızı

Ders “Dalga hareketinin özellikleri” konusuna ayrılmıştır. Başlangıç ​​olarak şunu hatırlayalım. mekanik dalga elastik bir ortamda zamanla yayılan bir titreşimdir. Bir salınım olduğu için dalga, bir salınımla ilgili tüm özelliklere sahip olacaktır: genlik, salınım periyodu ve frekans. Ayrıca dalganın kendine ait özel özellikler. Bu özelliklerden biri dalga boyu. Dalga boyu belirtilir Yunan harfi l (lambda veya “lambda” derler) ve metre cinsinden ölçülür.

A – genlik [m]

T – dönem [s]

ν – frekans [Hz]

l – dalga boyu [m]

Dalga boyu nedir?

Dalga boyu aynı fazda titreşen parçacıklar arasındaki en kısa mesafedir.

Pirinç. 1. Dalga boyu, dalga genliği

Boyuna bir dalgada dalga boyundan bahsetmek daha zordur çünkü orada aynı titreşimleri gerçekleştiren parçacıkları gözlemlemek çok daha zordur. Ama aynı zamanda bir karakteristik var - dalga boyu aynı titreşimi, aynı fazdaki titreşimi gerçekleştiren iki parçacık arasındaki mesafeyi belirleyen.

Sonraki karakteristik dalga yayılma hızıdır (veya basitçe dalga hızı). Dalga hızı diğer hızlar gibi V harfiyle gösterilir ve m/s cinsinden ölçülür. Dalga hızının ne olduğu nasıl açık bir şekilde açıklanabilir? Bunu yapmanın en kolay yolu örnek olarak enine dalgayı kullanmaktır. Bir dalganın tepesinde uçan bir martı hayal edin. Tepe üzerindeki uçuş hızı dalganın hızı kadar olacaktır.

Pirinç. 2. Dalga hızını belirlemek için

Dalga hızı ortamın yoğunluğunun ne olduğuna, bu ortamın parçacıkları arasındaki etkileşim kuvvetlerinin ne olduğuna bağlıdır. Dalga hızı, dalga boyu ve dalga periyodu arasındaki ilişkiyi yazalım: . Formül "Dalga Boyu"

Hız, dalganın 1 periyotta kat ettiği mesafe olan dalga boyunun, dalganın yayıldığı ortamdaki parçacıkların salınım periyoduna oranı olarak tanımlanabilir. Ayrıca şunu da unutmayın. O zaman dalga hızı için başka bir ilişkimiz var: V = lν.

Şunu vurgulamakta yarar var

Bir dalga bir ortamdan diğerine geçtiğinde özellikleri değişir: dalgaların hızı, dalga boyu. Ve burada salınım frekansı aynı kalır.

Doğada ve teknolojide dalgalar

Etkileşimli görev

Sorunları çözmeye başlamadan önce soruları cevaplayalım:

1. Doğası ne olursa olsun tüm dalgaların temel özelliği nedir?
2. Gazlarda ve sıvılarda neden enine dalgalar olamaz?
3. Ne tür bir vücut yaratılabilir? çevre ses dalgası?

Yukarıdaki materyali kullanarak sorunları çözün:

Problemleri çözerken sesin havadaki hızının 330 m/s olduğu kabul edilir.
1. Okyanuslarda dalga boyu 300 m'ye ulaşır ve periyodu 13,5 s'dir. Böyle bir dalganın yayılma hızını belirleyin.
2. 200 Hz frekansındaki sesin dalga boyunu belirleyin.
3. Gözlemci, flaşı gördükten 6 saniye sonra topçu atışının sesini duydu. Silah ondan ne kadar uzaktaydı?
4. Kemanın yaydığı ses dalgalarının uzunluğu. 23 mm'den 1,3 m'ye kadar değişebilir. Kemanın frekans aralığı nedir?
5. Sesi yansıtan engele olan mesafe 66 m'dir. Bir kişinin yankıyı duyması ne kadar sürer?

Bir dizi başka sorun önerebilir ve bunları bir tablet kullanarak çözebilirsiniz, örneğin R No. 439-444.

Ev ödevi:Paragraf 42-44, alıştırma 6, sayfa 129.

lahana germenin karşı ucu | örme kordon (Şekil 4.2). | Ortamın bozulmasına neden oluyorsa - | Xia periyodik dış güç zamana göre değişen, harmonik kanunu, bu durumda neden olduğu dalgalara harmonik denir. Bu durumda ortamın her noktasında, harmonik titreşimler frekanslı dış etki. Öncelikle harmonik dalgaları veya harmoniklere yakın dalgaları ele alacağız. Bu en basit dalga hareketi türüdür. Çalışmak harmonik dalgalar Herhangi bir dalga hareketi teorisinin oluşturulmasında büyük öneme sahiptir.
Dalga hareketinin ana özelliği

Dalga hareketinin ana özelliklerinin görsel bir temsili, su yüzeyindeki dalgalar dikkate alınarak elde edilebilir. Dalgalar ileri doğru uzanan yuvarlak şaftlara benziyor (Şekil 4.3). Şaftlar veya çıkıntılar arasındaki mesafeler yaklaşık olarak aynıdır. Ancak eğer atarsanız hafif suörneğin konu Kibrit kutusu o zaman dalga tarafından ileri taşınmayacaktır, ancak neredeyse tam olarak tek bir yerde kalarak yukarı ve aşağı salınmaya başlayacaktır.
Bir dalga yayıldığında, form hareket eder (titreşen bir ortamın belirli bir durumunu hareket ettirir), ancak dalganın içinde yayıldığı maddeyi aktarmaz. Bir yerde örneğin atılan bir taştan kaynaklanan su bozuklukları, komşu bölgelere iletilir ve yavaş yavaş her yöne yayılır. Su akışı yoktur; yalnızca yüzeyinin şekli hareket eder.
Dalga hızı
Bir dalganın en önemli özelliği yayılma hızıdır. Hangi nitelikte olursa olsun dalgalar uzayda anında yayılmaz. Hızları sınırlıdır. Örneğin bir martının deniz üzerinde öyle bir uçtuğunu ve sonunda hep aynı dalga tepesinin üzerinde kaldığını hayal edebiliriz. Bu durumda dalganın hızı martı hızına eşit olacaktır. Su yüzeyindeki dalgalar yayılma hızlarının düşük olması nedeniyle gözlemlenmeye uygundur.
Enine ve boyuna dalgalar
TE.KZh6'nın kauçuk bir kordon boyunca yayılan dalgaları gözlemlemek zor değildir. Kablonun bir ucu sabitlenmişse, kabloyu elinizle hafifçe çekerek diğer ucunu salınım hareketi, daha sonra kordon boyunca bir dalga ilerleyecektir (Şekil 4.4). İp ne kadar hızlı çekilirse dalga hızı da o kadar hızlı olacaktır. Dalga demirleme noktasına ulaşacak, yansıyacak ve geri dönecektir. Burada dalga ilerledikçe kordonun şeklinde değişiklikler meydana gelir. Kordonun her bölümü sabit denge konumuna göre salınır. Bir dalga kordon boyunca yayıldığında, bireysel bölümlerinin o yönde salındığını lütfen unutmayın. yöne dik dağıtım - 161
6 - 5654
Pirinç. 4.4
Titreşim yönü
dalga yayılımı

Yön
Pirinç. 4.5 dalga (Şekil 4.5). Bu tür dalgalara enine denir.
Ancak her dalga enine değildir. Salınımlar dalga yayılımı yönünde de meydana gelebilir (Şekil 4.6). Daha sonra dalgaya boyuna denir. Büyük çaplı uzun, yumuşak bir yay kullanarak uzunlamasına bir dalgayı gözlemlemek uygundur. Yayın uçlarından birine avucunuzla vurarak (Şekil 4.7, a), sıkıştırmanın (elastik dürtü) yay boyunca nasıl ilerlediğini görebilirsiniz. Bir dizi ardışık darbe kullanarak, yayda birbiri ardına ilerleyen yayın ardışık sıkıştırılmasını ve uzatılmasını temsil eden bir dalgayı harekete geçirmek mümkündür (Şekil 4.7,6). Yayın herhangi bir bobininin salınımı dalga yayılımı yönünde meydana gelir.
Mekanik dalgalardan en yüksek değer sahip olmak ses dalgaları. Ancak ses dalgalarının incelenmesi daha kapsamlıdır. zor görev bir ip veya yay boyunca iradelerin incelenmesinden daha iyidir. Onlarla daha sonra detaylı olarak ilgileneceğiz.
Dalga enerjisi
Bir dalga yayıldığında hareket vücudun bir kısmından diğerine aktarılır. Bir dalga tarafından hareketin aktarılması, madde aktarımı olmadan enerjinin aktarılmasıyla ilişkilidir. Enerji bir ipin, ipin vb. başlangıcında titreşimler uyandıran bir kaynaktan gelir ve dalgayla birlikte yayılır. Bu enerji, örneğin bir kordondaki kinetik yönlerden oluşur.
Dalga yayılma salınımlarının yönü
Pirinç. 4.7
dshshshshr
b) kordon bölümlerinin hareket enerjisi ve potansiyel enerji elastik deformasyonu.
Suya atılan bir taştan gelen dalganın enerjisi, su yüzeyindeki şamandıranın kinetik enerjisini arttırdığı gibi, kıyıya yakın yüzen bir çipin potansiyel enerjisini de arttırabilir.
Dalga ilerledikçe, parçanın dönüşümü nedeniyle salınımların genliğinde kademeli bir azalma meydana gelir. mekanik enerji iç tarafa. Bu kayıplar ihmal edilebilirse, o zaman enine kesitÖrneğin bir kablodan birim zamanda aynı miktarda mekanik enerji geçecektir.
Elektromanyetik dalgalar
Mekanik dalgalar madde içinde yayılır: gaz, sıvı veya katı. Ancak yayılmak için herhangi bir maddeye ihtiyaç duymayan başka bir dalga türü daha vardır. Bu elektromanyetik dalgalarözellikle radyo dalgalarını ve ışığı içerir. Elektromanyetik alan, boşlukta, yani atom içermeyen bir uzayda var olabilir. Bu dalgaların alışılmadık doğasına ve mekanik dalgalardan keskin farklılıklarına rağmen, elektromanyetik dalgalar yayılmaları sırasında mekanik dalgalara benzer şekilde davranırlar. Özellikle elektromanyetik dalgalar aynı zamanda aşağıdakilerle de yayılır: terminal hızı ve enerjiyi yanlarında taşırlar. Bu en önemli özellikler her türlü dalga.

Çocuklukta hoş bir resim gözlemlenebilir: nehirdeki suyun sessiz yüzeyi. Ve tek yapmanız gereken küçük bir çakıl taşı atmak - bu resim hemen değişiyor. Taşın suya çarptığı yerde dalgalar daireler halinde dağılıyor. Herkes bununla ilgili hikayeler okudu deniz yolculuğu, Ö canavarca güç deniz dalgaları, kolayca sallanan büyük gemiler. Ancak bu olayları gözlemlerken, su sıçramasının sesinin soluduğumuz havadaki dalgalar yoluyla kulağımıza ulaştığını, çevremizi görsel olarak algıladığımız ışığın da bir dalga hareketi olduğunu herkes bilmez. Su yüzeyindeki dalgalar, ışık ve ses dalgaları bir araya getirilebilmektedir. Bunların hepsi dalga hareketi örnekleridir. Ama dalgalar var farklı doğa dış görünüş. Fizik açısından dalga nedir? Dalga, uzayda zaman içinde ilerleyen bir salınımdır. Dalgaların temel özelliği, dalganın madde aktarmadan yayılmasıdır. Örneğin, bir ağacın küçük bir yaprağı suyun yüzeyinde yatıyorsa. Suya bir taş atalım. Daha önce de belirttiğimiz gibi dalgalar taştan her yöne yayılmaya başlayacak. Aynı zamanda yaprağa ulaştıktan sonra onu dalgaya doğru hareket etmeye zorlamayacaklar. Yaprak yerinde kalacak ancak aynı zamanda yukarı ve aşağı salınımlı hareketler yapacaktır. Yani suyun sadece şekli değişecek fakat herhangi bir akış oluşmayacaktır. En iyilerinden biri önemli özellikler su yayılma hızıdır. Herhangi bir dalganın yayılma hızı her zaman sınırlıdır. Dalgaların su yüzeyindeki hızı nispeten düşük olduğundan gözlemlenmesi çok kolaydır.
Bir lastik kordon boyunca yayılan dalgaları gözlemlemek de kolaydır. Kordonun bir ucu sabitlenirse ve kordonu elinizle hafifçe çekerek diğer ucu salınım hareketine ayarlanırsa, kordon boyunca bir dalga akacaktır. İp ne kadar hızlı çekilirse dalga hızı da o kadar hızlı olacaktır. Dalga, kordonun bağlı olduğu noktaya ulaşacak, yansıyacak ve geri dönecektir. Bu deneyde dalga ilerledikçe kordonun şeklinde değişiklikler meydana geliyor. Kordonun her bölümü kendi sabit denge konumu etrafında salınır. Bir dalga kordon boyunca yayıldığında, dalganın yayılma yönüne dik yönde salınımlar meydana geldiğine dikkat edelim. Bu tür dalgalara enine denir.
Bu durumda bu tür dalgalarda kayma deformasyonu adı verilen elastik deformasyon meydana gelir. Bireysel madde katmanları birbirine göre değişir. Kayma deformasyonu sırasında, katı bir gövdede elastik kuvvetler ortaya çıkar ve bu kuvvetler, gövdeyi orijinal durumuna döndürmeye çalışır. Ortam parçacıklarının titreşimine neden olan elastik kuvvetlerdir. Ancak orta parçacıkların salınımları dalga yayılma yönü boyunca da meydana gelebilir. Böyle bir dalgaya boyuna denir. Büyük çaplı uzun, yumuşak bir yay üzerinde uzunlamasına bir dalgayı gözlemlemek uygundur. Yayın uçlarından birine avucunuzla vurduğunuzda, yay boyunca sıkışmanın (elastik dürtü) nasıl ilerlediğini görebilirsiniz. Bir dizi ardışık darbe kullanarak, yayda bir dalgayı harekete geçirmek mümkündür; bu, yayın birbiri ardına ilerleyen ardışık sıkışmasını ve uzamasını temsil eder.
Basınç deformasyonu uzunlamasına bir dalgada meydana gelir. Bu deformasyonla ilişkili elastik kuvvetler hem katılarda hem de sıvı ve gazlarda meydana gelir.
Örnekler uzunlamasına dalgalar hizmet edebilir akustik dalgalar, yani insan kulağının algıladığı şeyler. Mekanik bir dalga yayıldığında, hareket ortamın bir parçacığından diğerine iletilir. Hareket aktarımıyla bağlantılı olan enerji aktarımıdır. Doğası ne olursa olsun tüm dalgaların temel özelliği, madde aktarmadan enerji aktarmalarıdır. Enerji bir ipin, ipin vb. başlangıcında titreşimler uyandıran bir kaynaktan gelir ve dalgayla birlikte yayılır. Enerji, kablo gibi herhangi bir kesit yoluyla iletilir. Bu enerji aşağıdakilerden oluşur: kinetik enerji ortam parçacıklarının hareketi ve bunların elastik deformasyonunun potansiyel enerjisi. Kademeli düşüş Dalga yayılımı sırasında parçacık titreşimlerinin genliği, mekanik enerjinin bir kısmının iç enerjiye dönüştürülmesiyle ilişkilidir.
Mekanik dalgalar nasıl yayılır? Hareketi takip edelim bireysel parçacıklar Dalga hareketi yapan maddeler. İlk olarak, örneğin bir lastik kordon boyunca yayılan enine bir dalgayı ele alalım. Kordonun her bölümünün kütlesi ve esnekliği vardır. Kordun herhangi bir bölümünde deformasyon meydana geldiğinde elastik kuvvetler ortaya çıkar. Bu kuvvetler kordonu orijinal konumuna döndürme eğilimindedir. Atalet nedeniyle, salınan kordonun bölümü denge konumunda durmaz, ancak içinden geçerek elastik kuvvetler bu bölümü o anda durdurana kadar hareket etmeye devam eder. maksimum sapma denge konumundan. Bir kordon yerine, ipliklere asılan aynı metal toplardan oluşan bir zincir alalım. Toplar birbirine yaylarla bağlanmıştır (Şek.). Yayların kütlesi topların kütlesinden çok daha azdır. Bu modelde atalet (kütle) ve elastik özellikler ayrılır: kütle esas olarak toplarda yoğunlaşır ve esneklik yaylarda yoğunlaşır. Dalga hareketi dikkate alındığında bu bölünme önemli değildir. En soldaki topu şu yöne saptırırsanız yatay düzlem Bilya zincirine dik olduğunda yay deforme olur ve 2. topa bir kuvvet etki etmeye başlayacak, bu da onun 1. topla aynı yönde sapmasına neden olacaktır. Atalet nedeniyle 2. topun hareketi 1. topla koordineli olarak gerçekleşmeyecektir. 1. topun hareketini tekrarlayan hareketi zamanla gecikecektir. Eğer 1. top bir T periyoduyla (basitçe elle veya bir mekanizma kullanılarak) salınmaya zorlanırsa, o zaman 2. top da 1. toptan sonra salınmaya başlayacaktır, ancak fazda bir miktar gecikme olacaktır. Üçüncü top, 2. topun hareketinin neden olduğu elastik kuvvetin etkisi altında, aynı zamanda salınmaya başlayacak, faz bakımından daha da geriye düşecek, vb. Sonunda, tüm toplar hareket etmeye başlayacak. zorunlu salınımlar aynı frekansta ancak farklı aşamalarda. Bu durumda, top zinciri boyunca enine bir dalga ilerleyecektir. Şekil a, b, c, d, e, f dalga yayılma sürecini göstermektedir. Topların ardışık zaman anlarındaki konumları, salınım periyodunun dörtte biri kadar aralıklı olarak gösterilmektedir (üstten görünüm). Topların üzerindeki oklar, zamanın karşılık gelen anlarındaki hareket hızlarının vektörleridir. Model üzerinde elastik gövde yaylarla birbirine bağlanan büyük toplardan oluşan bir zincir şeklinde (Şekil a), uzunlamasına dalgaların yayılma süreci gözlemlenebilir. Toplar, yalnızca zincir boyunca salınabilecek şekilde asılıdır. 1. top T periyoduyla salınım hareketine sokulursa, zincir boyunca topların dönüşümlü sıkışması ve seyrekleşmesinden oluşan uzunlamasına bir dalga ilerleyecektir (Şekil b). Bu rakam, kayma dalgası yayılımı durumunda şekil e'ye karşılık gelir.

Belediye bütçesi Eğitim kurumu- ortalama

Kapsamlı okul 2 numara, A.I Herzen, Klintsy'nin adını taşıyor. Bryansk bölgesi

Konuyla ilgili ders

Hazırlandı ve yürütüldü:

Fizik öğretmeni

Prokhorenko Anna

Aleksandrovna

Klintsy, 2013

İçerik:

Konuyla ilgili ders “Dalga fenomeni. Mekanik dalgaların yayılması. Dalga boyu. Dalga hızı. »

Dersin amacı: dalga, dalga boyu ve hız kavramlarını, dalga yayılma koşullarını, dalga türlerini tanıtmak; öğrencilere dalga boyu ve hızını bulmak için formülleri uygulamayı öğretmek; enine ve boyuna dalgaların yayılmasının nedenlerini incelemek;

Metodik görevler:

eğitici : öğrencilere “dalga, dalga boyu, dalga hızı” teriminin kökenini tanıtmak; öğrencilere dalga yayılımı olayını gösterin ve ayrıca deneylerle iki tür dalganın yayılımını kanıtlayın: enine ve boyuna.

Gelişimsel : konuşma, düşünme, bilişsel ve genel emek becerilerinin gelişimini teşvik etmek; tekniklerde ustalığı teşvik etmek bilimsel araştırma: analiz ve sentez.

eğitici :

Ders türü: yeni materyal öğrenmek.

Yöntemler: sözlü, görsel, pratik.

Teçhizat: bilgisayar, sunum.

Demolar:

Enine ve boyuna dalgalar.

Enine ve boyuna dalgaların yayılması.

Ders planı:

Dersin başlangıcının organizasyonu.

Motivasyon aşaması. Ders için amaç ve hedeflerin belirlenmesi.

Yeni materyal öğrenme

Yeni bilginin pekiştirilmesi.

Dersi özetlemek.

DERSLER SIRASINDA

1. Organizasyon aşaması

2. Motivasyon aşaması. Ders için amaç ve hedeflerin belirlenmesi.

Bu video kliplerde ne gözlemlediniz? (Dalgalar)

Ne tür dalgalar gördünüz?

Cevaplarınıza dayanarak bugünkü ders için hedefler belirlemeye çalışacağız, bunun için kavramı, bu durumda dalga kavramını çalışma planımızın ne olduğunu hatırlayalım. (Dalga nedir, yani tanımı, türleri, dalgaların özellikleri)

Bugünkü dersimizde size dalga, dalga boyu ve hız kavramları, dalga yayılımının durumu, dalga türleri konularında yardımcı olacağım, öğrencilere dalga boyu ve hızı bulmak için formül kullanmayı öğreteceğim; enine ve boyuna dalgaların yayılmasının nedenlerini incelemek;İle konusunda bilinçli bir tutum geliştirmek eğitim çalışması, öğrenmeye yönelik olumlu motivasyon, iletişim becerileri; insanlığın gelişimini teşvik etmek, disiplini sağlamak, estetik algı barış.

1. Yeni materyal öğrenme

Şimdi ekranda ve masanızdaki kağıtlarda sunulan planı kullanmanız ve 42 ve 43. paragrafları okuduktan sonra bulmanız gerekiyor. gerekli bilgi ve bunu yazın.

Plan:

Dalga kavramı

Dalga oluşumu koşulları

Dalga kaynağı

Bir dalganın oluşması için ne gereklidir?

Dalga türleri (tanımlar)

Dalga – uzayda zaman içinde yayılan titreşimler. Dalgalar esas olarak elastik kuvvetlerden dolayı ortaya çıkar.

Dalga Özellikleri:

Mekanik dalgalar yalnızca bazı ortamlarda (maddede) yayılabilir: gazda, sıvıda, katıda.

Boşlukta mekanik bir dalga oluşamaz.

Dalgaların kaynağı çevredeki alanda çevresel deformasyon yaratan salınan cisimlerdir. (pirinç)

Mekanik bir dalganın oluşması için şunlar gereklidir:

1. Elastik bir ortamın varlığı

2 . Bir salınım kaynağının varlığı - ortamın deformasyonu

Dalga türleri:

Enine - titreşimlerin dalga hareketi yönüne dik olarak meydana geldiği yer. Yalnızca katılarda oluşur.

boyuna- Dalga yayılma yönü boyunca salınımların meydana geldiği yer.Her ortamda (sıvılar, gazlar, katılar) oluşabilirler.

Önceki bilgileri özetleyen bir tablo düşünün. (Sunuma bakın)

Şu sonuca varıyoruz: mekanik dalga:

elastik bir ortamda titreşimlerin yayılma süreci;

bu durumda enerji aktarımı parçacıktan parçacığa gerçekleşir;

madde transferi yoktur;

mekanik bir dalga yaratmak için gereklidir elastik ortam: sıvı, sağlam veya gaz.

Şimdi dalgaların temel özelliklerini ele alalım ve yazalım.

Dalgayı hangi miktarlar karakterize eder?

Her dalga belirli bir hızla hareket eder. Hız altındavDalgalar bir rahatsızlığın yayılma hızını anlar. Bir dalganın hızı, dalganın yayıldığı ortamın özelliklerine göre belirlenir. Bir dalga bir ortamdan diğerine geçerken hızı değişir.

Dalga boyu λ, dalganın zaman içinde yayıldığı mesafedir döneme eşit içindeki dalgalanmalar.

Ana özellikler: λ=v* T, λ - dalga boyu m,v– yayılma hızı m/s, T – dalga periyodu s.

4. Yeni bilginin pekiştirilmesi.

Dalga nedir?

Dalgaların oluşumu için koşullar?

Ne tür dalgalar biliyorsunuz?

Enine dalga suda yayılabilir mi?

Dalga boyu nedir?

Dalga yayılma hızı nedir?

Hız ve dalga boyu nasıl ilişkilendirilir?

2 türü ele alıyoruz ve hangi dalgaların hangisi olduğunu belirliyoruz?

Problemleri çözmek:

Dalga hızı 340 m/s ise 200 Hz frekansındaki dalga boyunu belirleyin. (68000 m=68km)

Bir gölde dalga su yüzeyinde 6 m/s hızla yayılıyor. Bir ağaç yaprağı suyun yüzeyinde yüzüyor. Dalga boyu 3 m (0,5 m, 2 s) ise yaprağın titreşim frekansını ve periyodunu belirleyin. -1 )

Dalga boyu 2 m, yayılma hızı ise 400 m/s'dir. Bu dalganın 0,1 saniyede kaç tam salınım yaptığını belirleyin (20)

Bunu ilginç bulalım : Bir sıvının yüzeyindeki dalgalar ne boyuna ne de eninedir. Suyun yüzeyine küçük bir top atarsanız, topun dalgalar üzerinde sallanarak dairesel bir yol boyunca hareket ettiğini göreceksiniz. Bu nedenle, bir sıvının yüzeyindeki bir dalga, uzunlamasına ve yanal hareket su parçacıkları.

5. Dersi özetlemek.

Öyleyse özetleyelim.

Dersten sonraki durumu tanımlamak için hangi kelimeleri kullanırsınız?:

Bilgi, ancak hafıza yoluyla değil, kişinin düşüncelerinin çabalarıyla elde edildiğinde bilgidir;

Ah ne kadar yoruldum bu telaştan.....

Çalışmanın mutluluğunu, iyi şansları, kanunu ve sırrı anladınız

“Mekanik Dalgalar” konusunu incelemek o kadar kolay değil!!!

6 . Ev ödevi hakkında bilgi.

§§42-44'ü kullanarak plana göre soruların cevaplarını hazırlayın

“Dalgalar” konusundaki formülleri ve tanımları bilmek güzel

İsteğe bağlı: “Mekanik dalgalar” konusunda bir bulmaca oluşturun

Görevler:

Balıkçı, şamandıranın dalgalar üzerinde 10 saniyede 20 salınım yaptığını ve bitişik dalga tümsekleri arasındaki mesafenin 1,2 m olduğunu fark etti. Dalga yayılma hızı nedir?(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) ))

Dalganın uzunluğu 5 m, frekansı 3 Hz'dir. Dalganın hızını belirleyin.(1,6 m/s)

iç gözlem

Ders 11. sınıfta “Dalga fenomeni. Mekanik dalgaların yayılması. Dalga boyu. Dalga hızı."Fizik bölümündeki on üçüncü ders mi " Mekanik titreşimler ve dalgalar." Ders türü: yeni materyal öğrenme.

Derste üçlü dikkate alındı didaktik amaç: eğitimsel, gelişimsel, eğitimsel. Eğitim amacıÖğrencilere “dalga, dalga boyu, dalga hızı” kavramının kökenini anlattım; öğrencilere dalga yayılımı olayını gösterin ve ayrıca deneylerle iki tür dalganın varlığını kanıtlayın: enine ve boyuna. Gelişimsel bir hedef olarak öğrencileri dalga yayılımının koşulları hakkında net fikirler geliştirmeye yönlendirdim; mantıksal gelişimi ve teorik düşünme, hayal gücü, problem çözerken hafıza ve öğrenme becerilerini pekiştirme. Eğitim hedefini belirledim: eğitim çalışmalarına karşı bilinçli bir tutum, öğrenme için olumlu motivasyon ve iletişim becerileri oluşturmak; insanlığın eğitimine, disiplinine ve dünya estetik algısına katkıda bulunmak.

Ders sırasında aşağıdaki aşamalardan geçtik:

Organizasyon aşaması

Motivasyon ve ders için amaç ve hedeflerin belirlenmesi. Bu aşamada izlenen video parçasından yola çıkarak dersin amaç ve hedeflerini belirledik ve motivasyonu gerçekleştirdik. Kullanarak: sözlü yöntem sohbet şeklinde, video parçasını izleme şeklinde görsel bir yöntem.

Yeni materyal öğrenme

Bu aşamada yeni materyali anlatırken mantıksal bir bağlantı sağladım: tutarlılık, erişilebilirlik, anlaşılırlık. Dersin ana yöntemleri şunlardı: sözlü (konuşma), görsel (gösteriler, bilgisayar modelleme). Çalışma şekli: bireysel.

Yeni malzemenin konsolidasyonu

Öğrencilerin öğrenme becerilerini pekiştirirken şunu kullandım: etkileşimli görevler multimedya kılavuzunun “Mekanik Dalgalar” bölümünde, tahtadaki problemlerin bir açıklama ile çözülmesi. Dersin ana yöntemleri şunlardı: pratik (problem çözme), sözlü (konuların tartışılması)

Özetleme.

Bu aşamada konuşma şeklinde sözlü yöntemi kullandım, çocuklar sorulan soruları yanıtladılar.

Yansıma gerçekleştirildi. Dersin başında belirlenen hedeflere ulaşılıp ulaşılmadığını, onlar için neyin zor olduğunu öğrendik. bu ders. Sorular için iki öğrenciye, cevaplar için ise birkaç öğrenciye not verildi.

Ev ödevi hakkında bilgi.

Bu aşamada öğrencilerden yazmaları istendi. Ev ödevi plana göre bir sorunun cevabı ve bir kağıt parçası üzerinde birkaç problem şeklinde. Ve isteğe bağlı olarak bir bulmaca oluşturun.

Dersin üçlü didaktik hedefine ulaşıldığına inanıyorum.