Что не является признаком волнового движения
Перейти к содержимому

Что не является признаком волнового движения

  • автор:

Физика.Какой из признаков колебательного движения назван ошибачно?

а)возникает благодаря действию на тело, вывуденного из положения равновесия, возвращающей силы
б)энергия в пространстве не переносится, происходит переход кинетической энергии в потенциальную и наоборот
в)распространяются в пространстве с течением времени
г)тело движется около положения равновесия

Дополнен 12 лет назад

точнос не г. это на 98% уверен. остальное??

Дополнен 12 лет назад

спасибо. я предпологал это, теперь убежден)

Голосование за лучший ответ

б наверное

Это ответ в).

Ответ В — не правильный.
Энергий НЕ РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ СО ВРЕМЕНЕМ.

В- неправильно. Распространяются в пространстве с течением времени волны.

Волновые явления. Характеристики волны

В этом видеоуроке мы поговорим о том, как механические колебания распространяются в среде. Узнаем, что называется механической волной и познакомимся с её основным свойством. Узнаем, чем отличаются друг от друга продольные и поперечные волны. А также рассмотрим основные характеристики волнового движения.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

1. Откройте доступ ко всем видеоурокам комплекта.

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.
Получить доступ

Конспект урока «Волновые явления. Характеристики волны»

Помимо обычного колебательного движения в узкой области пространства, возможно ещё и распространение этих колебаний в среде. Вы знаете, что отдельные частицы любого тела — твёрдого, жидкого или газообразного — взаимодействуют друг с другом. Поэтому если какая-либо частица тела начинает совершать колебательные движения, то в результате взаимодействия между частицами это движение начинает с некоторой скоростью распространяться во все стороны.

Процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени называется волновым процессом. А последовательное возникновение колебаний в точках, удалённых от источника, называется волной.

Наиболее отчётливо главные особенности волнового движения можно увидеть, если рассматривать волны на поверхности воды. Например, если мы бросим камень в воду, то в месте его падения по воде пойдут круги — это волны. Если на пути такой волны поместить поплавок, то он начнёт колебаться вверх-вниз, оставаясь при этом практически на месте. Из такого простого наблюдение вытекает одно из важнейших свойств волн: при возбуждении волны происходит процесс распространения колебаний, но не перенос вещества.

Колеблющееся тело, возбуждающее волновое движение частиц среды, называется источником волны или вибратором.

Механизм образования волны можно представить следующим образом. Источник колебаний (например, камертон) воздействует на частицы упругой среды, соприкасающиеся с ним, и заставляет их совершать вынужденные колебания. Среда вблизи источника деформируется, и в ней возникают силы упругости, препятствующие деформации. Если частицы среды сближаются, то возникающие силы их отталкивают, а если удаляются друг от друга, то, наоборот, притягивают. Постепенно силы будут действовать на все более удалённые от источника частицы среды, приводя их в колебательное движение. В результате оно будет распространяться в виде волны.

Механические волновые явления имеют огромное значение в повседневной жизни людей. К этим явлениям относится не только распространение звуковых колебаний, благодаря которым мы можем слышать на расстоянии. Мелкая рябь на поверхности озера и огромные океанские волны — это тоже механические волны, хотя и иного типа.

Мы будем рассматривать только бегущие волны. Их основное отличие от других волн заключается в том, что они, распространяясь в пространстве, переносят энергию без переноса вещества.

В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению, в котором распространяется волна, различают два вида волн: продольные и поперечные.

Поперечной называется волна, если частицы среды совершают колебания в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны.

Рассмотрим подробнее процесс образования поперечных волн на примере волновой машины. В качестве колеблющихся частиц здесь выступают шарики, связанные друг с другом системой пружин (они спрятаны сзади). Источником колебаний будет выступать наша рука, вращающая рукоятку. Предположим, что вызванные нами колебания будут происходить вдоль оси игрек по гармоническому закону.

Обозначим буквами А, В, С и так далее частицы, отстоящие друг от друга на расстоянии в четверть периода, то есть на расстоянии, проходимом волной за одну четвёртую часть периода колебаний, совершаемых частицами. Будем считать, что волна распространяется вдоль оси икс слева направо. Заставим первую частицу двигаться вверх. Из-за возникающих сил упругости она потянет за собой остальные частицы. Однако на возникновение деформации и сил упругости потребуется некоторое время. Поэтому спустя четверть периода частица А достигнет своего крайнего верхнего положения. В этот момент своё движение вверх начнёт частица В. Спустя ещё четверть периода первая частица будет проходить положение равновесия, двигаясь в направлении сверху вниз. Частица В достигнет своего крайнего верхнего положения. И в этот момент начнёт своё движение вверх частица, обозначенная нами буквой С. Спустя ещё четверть периода первая частица закончит полный цикл колебания и будет находиться в таком же состоянии движения, как и в начальный момент. А вся волна к этому моменту времени, достигнет частицы D. Теперь все наши частицы расположены так, что образуют волну, состоящую из впадины и горба. В дальнейшем, благодаря силам взаимодействия каждая частица в цепочке будет повторять движение первой, но с некоторым запаздыванием, которое будет тем больше, чем дальше находится частица от источника волны.

Отметим, что поперечные волны возникают только в твёрдых телах, так как сдвиг слоёв относительно друг друга в газах и жидкостях не приводит к появлению сил упругости.

Но колебания частиц среды могут происходить не только перпендикулярно, но и вдоль направления распространения волны. Такие волны называются продольными.

Пронаблюдать закономерности продольных волн мы можем также на волновой машине, заставив шарики-частицы двигаться не вверх-вниз, а вправо-влево. Как видно, при прохождении продольной волны в среде создаются чередующиеся сгущения и разрежения частиц, перемещающиеся в направлении распространения волны с некоторой конечной скоростью.

Так как растягиваться и сжиматься может любая среда, то продольные механические волны могут распространяться в любых средах — твёрдых, жидких и газообразных.

На основании рассмотренных нами опытов мы можем сделать несколько очень важных выводов:

Во-первых, смещение каждой точки от положения равновесия происходит с течением времени периодически.

Во-вторых, смещения всех точек в каждый момент времени периодически изменяются от точки к точке, то есть являются периодической функцией координат.

А в-третьих, колебания частиц среды, в которой распространяется волна, являются вынужденными колебаниями, частота которых равна частоте колебаний источника волны.

Однако скорость распространения волны зависит от среды, в которой она распространяется. В основном это связано с тем агрегатным состоянием, в котором находится вещество. Напомним, что в твёрдых телах частицы расположены близко друг к другу и связь между ними велика. Следовательно, и скорость распространения волны в твёрдых телах будет самой высокой. В жидкостях частицы расположены дальше друг от друга и слабее взаимодействуют друг с другом. Поэтому скорость волн в них будет меньше, чем в твёрдых телах, но гораздо больше, чем в газах, так как в последних взаимодействие между частицами практически отсутствует.

Все время, пока существует волна, частицы среды совершают колебания около своих положений равновесия и смещаются от него не более чем на амплитуду. При этом различные частицы колеблются со сдвигом по фазе, за исключением тех, положения равновесия которых находятся друг от друга на расстоянии υТ. Так вот, расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны. Очевидно, что длина волны равна тому расстоянию, на которое распространяется волна за период:

Необходимо помнить, что в действительности колеблются не только частицы, расположенные вдоль оси, а совокупность частиц, заключённых в некотором объёме. Распространяясь от источника колебаний, волновой процесс охватывает все новые и новые части пространства. Геометрическое место точек, до которых доходят колебания к данному моменту времени, называется фронтом волны (или волновым фронтом). Он представляет собой ту поверхность, которая отделяет часть пространства, уже вовлечённую в волновой процесс, от области, в которой колебания ещё не возникли

Геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе, образуют волновую поверхность. Её можно провести через любую точку пространства, охваченного волновым процессом. Поэтому волновых поверхностей существует бесконечное множество, в то время как волновой фронт в каждый момент времени только один. Кроме этого, волновой фронт всё время движется в то время, как волновые поверхности остаются неподвижными.

Волновые поверхности могут быть любой формы. В простейших случаях они имеют форму плоскости или сферы. Соответственно волна в этих случаях называется плоской или сферической. В плоской волне волновые поверхности представляют собой систему параллельных друг другу плоскостей, перпендикулярных к направлению распространения волны. Такие волны можно получить на поверхности воды в плоской ванночке с помощью колебаний плоского стержня.

В сферической волне волновые поверхности представляют собой концентрические сферы. Такая волна распространяется с одинаковой скоростью по всем направлениям. Сферическую волну может создать пульсирующий в однородной упругой среде шар.

А теперь, для закрепления нового материала решим с вами такую задачу. На рисунке изображён участок натянутого резинового шнура, по которому распространяется поперечная волна со скоростью 8 м/с. Определите частоту колебаний её источника.

В заключение отметим, что некоторые волновые процессы, наблюдаемые в природе, нередко переносят огромную энергию и являются причиной разрушений. К ним, например, относятся морские волны и, особенно, цунами. А также сейсмические волны, распространяющиеся в земной коре при землетрясениях или мощных взрывах.

Каковы основные особенности волнового движения? Каковы основные особенности волнового движения?

Вы уже знаете, что процесс распространения механических колебаний в среде называют механической волной.

Закрепим один конец шнура, слегка натянем его и сместим свободный конец шнура вверх, а затем вниз (приведем его в колебания) . Мы увидим, что по шнуру «побежит» волна (рис. 84). Части шнура обладают инертностью, поэтому они будут смещаться относительно положения равновесия не одновременно, а с некоторым запаздыванием. Постепенно в колебание придут все участки шнура. По нему распространится колебание, иными словами, будет наблюдаться волна.
Анализируя распространение колебаний по шнуру, можно заметить, что волна «бежит» в горизонтальном направлении, а колебания частицы совершают в вертикальном направлении.
Волны, направление распространения которых перпендикулярно направлению колебаний частиц среды, называют поперечными.
Поперечные волны представляют собой чередование горбов и впадин.
Кроме поперечных волн, могут существовать и продольные.
Волны, направление распространения которых совпадает с направлением колебаний частиц среды, называют продольными.
Закрепим один конец длинной пружины, подвешенной на нитях, и ударим по другому ее концу. Увидим, как возникшее на конце пружины сгущение витков «побежит» по ней (рис. 85). Происходит перемещение сгущений и разрежений.
2. Анализируя процесс образования поперечных и продольных волн можно сделать следующие выводы:
— механические волны образуются благодаря инертности частиц среды и взаимодействию между ними, проявляющемуся в существовании сил упругости;
— каждаячастицасреды совершает вынужденные колебания, такие же, что и первая частица, приведенная в колебания; частота колебаний всех частиц одинакова и равна частоте источника колебаний;
— колебаниекаждойчастицы происходит с запаздыванием, которое обусловлено ее инертностью; это запаздывание тем больше, чем дальше находится частица от источника колебаний.
Важным свойством волнового движения является то, что вместе с волной не переносится вещество. В этом легко убедиться. Если набросать на поверхность воды кусочки пробки и создать волновое движение, то можно увидеть, что волны «побегут» по поверхности воды. Кусочки же пробки будут подниматься вверх на гребне волны и опускаться вниз на впадине.
3. Рассмотрим, в какой среде распространяются продольные и поперечные волны.
Распространение продольных волн связано с изменением объема тела. Они могут распространяться как в твердых, так в жидких и газообразных телах, поскольку во всех этих телах при изменении их объема возникают силы упругости.
Распространение поперечных волн связан, главным образом с изменением формы тела. В газах и жидкостях при изменении их формы силы упругости не возникают, поэтому поперечные волны в них распространяться не могут. Поперечные волны распространяются только в твердых телах.
Примером волнового движения в твердом теле является распространение колебаний во время землетрясений. От центра землетрясения распространяются как продольные, так и поперечные волны. Сейсмическая станция принимает сначала продольные волны, а затем поперечные, так как скорость последних меньше. Если известны скорости поперечной и продольной волн и измерен промежуток времени между их приходом, то можно определить расстояние от центра землетрясения до станции.
4. Вы уже знакомы с понятием длины волны. Вспомним его.
Длиной волны называют расстояние, на которое волна распространяется за время, равное периоду колебаний.
Можно также сказать, что длина волны — это расстояние между двумя ближайшими горбами или впадинами поперечной волны (рис. 86, а) или расстояние между двумя ближайшими сгущениями или разрежениями продольной волны (рис. 86, б) .
Длина волны обозначается буквой l и измеряется в метрах (м) .
5. Зная длину волны, можно определить ее скорость.
За скорость волны принимают скорость перемещения гребня или впадины в поперечной волне, сгущения или разрежения в продольной волне.

Остальные ответы

Похожие вопросы

Конспект урока по физике «Волновое движение» 9 класс

Цель : Познакомить учащихся с волновым движением, рассмотреть его особенности, механизм распространения волн.

1. Ввести понятия волновое движение, продольная, поперечная волна, рассмотреть механизм распространения волн.

2. Способствовать развитию у учащихся компетентностей: информационной (аспект — извлечение первичной информации, 1 уровень; обработка информации – 2 уровень), разрешения проблем (аспект — применение технологии, 1 уровень).

Дидактический тип урока:

Изучение нового материала.

Оборудование : компьютер, мультимедийный проектор, для фронтального опыта: стакан от калориметра, пипетка или бюретка, трубка стеклянная, Физика 7-11 классы – видеоролик – волны на пружине, презентация PowerPoint к уроку .

I. Организационный момент. Создание коллаборативной среды.

II. Проверка знаний и умений.

Ответить на вопросы.

Внимательно прочитайте словосочетания. Определите, возможны ли свободные колебания: поплавка на поверхности воды; тела на канале, прорытом сквозь земной шар; птицы на ветке; шарика на плоской поверхности; шарика в сферической ямке; рук и ног человека; спортсмена на батуте; иглы в швейной машинке.

Какой автомобиль, нагруженный или без груза, будет совершать на рессорах более частые колебания?

Существует два типа часов. В основе одних – колебания груза на стержне, других – груза на пружине. Каким образом можно регулировать частоту хода каждых часов?

III. Объяснение нового материала.

Все частицы среды связаны между собой силами взаимного притяжения и отталкивания. Поэтому если хотя бы одну частицу вывести из положения равновесия, то она потянет за собой рядом находящуюся частицу. Таким образом, колебания будут передаваться от одной частицы к другой. Такое движение называется волновым.

Механической волной (волновым движением) называется распространение колебаний в упругой среде.

Волновое движение бывает двух видов: поперечное и продольное.

(учащие просматривают видеоролик: виды волнового движения)

Поперечная волна – частицы колеблются (движутся) перпендикулярно (поперек) скорости распространения волны.

Примеры: волна от брошенного камня…

http://home-task.com/fizika3/image1190.jpg

Продольная волна – частицы колеблются (движутся) параллельно скорости распространения волны.

Примеры: звуковые волны, цунами…

Энергия волны.

Механическая волна при распространении передает движение от одного участка тела к другому. При этом происходит передача энергии.

Удивительное свойство волн заключается в переносе энергии без переноса вещества.

http://home-task.com/fizika3/image1193.jpg

От источника генерирующего колебания (шнур, пружина, струна) энергия распространяется вместе с волной. Через любое сечение, например струны , непрерывно идет энергия.

Кинетическая энергия колебательного движения струны и потенциальная энергия упругой деформации струны, складываясь вместе, образуют полную энергию волны.

Так как часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию, то амплитуда колебаний постепенно уменьшается.

Распространение волны характеризуется:

Ø Амплитудой А, м;

Ø Частотой v, Гц;

Ø Длиной волны , м – расстояние на которое колебание распространится за время, равное периоду (расстояние между двумя точками, колеблющимся в одинаковых фазах);

Ø Скорость волны v, м/с.

IV. Закрепление:

а) В 1883г. При печально известном извержении индонезийского вулкана Кракатау воздушные ударные волны, рожденные подземными взрывами, трижды обошли земной шар.

К какому виду волн можно отнести ударную волну? (К продольным волнам).

http://docs.google.com/File?id=ddmp6kfk_1gvbnqvcx_b

б) Цунами – грозный попутчик землетрясений. Родилось такое название в Японии и означает гигантскую волну. Когда она накатывает на берег, создается впечатление, что это не волна вовсе, а море, разъяренное, неукротимое, кидается на берег. Ничего нет удивительного в том, что цунами производят на нем опустошения. Во время землетрясения 1960 г. На побережье Чили бросались волны высотой до шести метров. Море отступало и наступало несколько раз в течение второй половины дня.

К какому виду волн относятся цунами? Чему равна амплитуда цунами 1960 года, обрушившаяся на Чили? (Цунами относятся к продольным волнам. Амплитуда волны равна 3 м).

в) Рифели – это знаки мелкой волновой ряби. Они существуют на земле со времен появления сыпучих сред – снега и песка. Их отпечатки встречаются в древних геологических пластах (иногда вместе со следами динозавров). Первые научные наблюдения над рифелями были сделаны Леонардо да Винчи. В пустынях расстояние между соседними гребнями волновой ряби измеряется от 1-12 см (чаще 3-8см) при глубине впадин между гребнями в среднем 0,3-1 см.

Предположив, что рифели – это волна, определите амплитуду волны (0,15-0,5 см).

http://docs.google.com/File?id=ddmp6kfk_2ggbgsrdc_b

Иллюстрация рифели:

V. Физический опыт. Индивидуальная работа.

Учитель предлагает учащимся выполнить компетентностно – ориентированное задание, структура и содержание которого представлена ниже

Стимул: оценить приобретенные знания по теме «Волновое движение».

Задачная формулировка: используя выданные приборы и знания, полученные на уроке, определить:

— какие волны образуются на поверхности волны;

— какую форму имеет фронт волны от точечного источника;

— перемещаются ли частицы волны в направлении распространения волны?

— сделайте вывод об особенности волнового движения.

Оборудование: стакан от калориметра, пипетка или бюретка, стеклянная трубка, спичка.

Бланк для выполнения задания

Волны, образующиеся на поверхности воды, являются __________

Волны на поверхности воды имеют форму _________

Спичка, помещенная на поверхность воды при распространении волны, ___________

Особенность волнового движения _________________

Поле модельных ответов

Инструмент оценки ответа

Волны, образующиеся на поверхности воды, являются поперечными.

Волны на поверхности воды имеют форму окружности.

Спичка, помещенная на поверхность воды при распространении волны, не перемещается.

Особенность волнового движения – при волновом движении не происходит смещения вещества вдоль направления распространения волны.

VI. Подведение итогов. Выставление оценок. Домашнее задание: §30 упр 25 № 4

VII. Рефлексия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *