sitenin bölümleri
Editörün Seçimi:
- Alexey Pleshcheev kısa biyografi Pleshcheev'in iyi kalitede çocuklar için portresi
- Yargı. Yargı türleri. Mantıkta yargılar. Yargı nedir, yargı türleri
- İskender'i kim öldürdü 3. İskender III. Çar-Barışçı
- Nizhny Novgorod'un adı neydi?
- Olayların olasılık teorisi sınıflandırmasının temel kavramları
- Etkili atom yarıçapı
- Karbon - element özellikleri ve kimyasal özellikler
- Dünyanın coğrafi kabukları: türleri ve özellikleri
- Shakespeare'in Hamlet'i
- Annemin babamın ölümüyle başa çıkmasına nasıl yardım edebilirim?
reklam
Dalga boyu ve yayılma hızı. dalga boyu. Dalga yayılma hızı (Eryutkin E.S.) Dalga hızı tanımı |
Belediye bütçe eğitim kurumu Marininskaya orta okulu №16 Konuyla ilgili 9. sınıfta fizikte açık ders « dalga boyu. Dalga yayılma hızı » Bir ders verdi: fizik öğretmeni Borodenko Nadezhda Stepanovna Ders konusu: “Dalga boyu. Dalga yayılma hızı" Dersin amacı: enine ve boyuna dalgaların yayılmasının nedenlerini tekrarlayın; tek bir parçacığın titreşiminin yanı sıra farklı fazlardaki parçacıkların titreşimini incelemek; dalga boyu ve hız kavramlarını tanıtmak, öğrencilere bir dalganın uzunluğunu ve hızını bulmak için formülleri uygulamayı öğretmek. Metodik görevler: eğitici : Öğrencilerin "dalga boyu, dalga hızı" teriminin kökeni ile tanışması; öğrencilere dalga yayılımı fenomenini gösterin ve ayrıca deneylerin yardımıyla kanıtlayın - iki tür dalganın yayılması: enine ve boyuna. eğitici : Konuşma, düşünme, bilişsel ve genel emek becerilerinin gelişimini teşvik etmek; Bilimsel araştırma yöntemlerine hakim olmayı teşvik etmek: analiz ve sentez. eğitici : - eğitim çalışmalarına karşı vicdanlı bir tutum oluşturmak, öğrenme için olumlu motivasyon, iletişim becerileri; insanlığın eğitimine, disiplinine, dünyanın estetik algısına katkıda bulunur. ders türü : birleşik ders. Demolar: 1. Tek bir parçacığın titreşimi. Ders planı: 1. Dersin başlangıcının organizasyonu. DERSLERDE I. Organizasyon aşaması II. ön anket Dalgalara ne denir? Herhangi bir nitelikteki hareket eden dalgaların ana genel özelliği nedir? Dalgaların ana nedenleri nelerdir? Hangi dalgalara boyuna denir; enine? Örnekler ver. Elastik boyuna ve enine dalgalar hangi ortamda yayılabilir? III. Yeni bilginin özümsenmesi Mekanik dalga gibi fiziksel bir kavramla tanıştık. Lütfen tekrar edin: dalga nedir? - zaman içinde uzayda salınımların yayılmasıyla ilişkili fiziksel bir süreç. Dalga, yayılması sırasında yanında madde taşımayan bir salınımdır. Dalgalar enerjiyi uzayda bir noktadan diğerine taşır. Elastik yaylarla birbirine bağlanan ve x ekseni boyunca yerleştirilmiş bir top sistemimiz olduğunu hayal edin. 0 noktası, denkleme göre w frekansıyla y ekseni boyunca salındığında y \u003d A çünkü ağırlık, bu sistemin her noktası ayrıca x eksenine dik olarak salınacaktır, ancak biraz faz gecikmesi olacaktır. Şekil 1 Bu gecikme, salınımların sistem içinde belirli bir sonlu hızda yayılmasından kaynaklanmaktadır.
v
ve bilyeleri birbirine bağlayan yayların sertliğine bağlıdır. Topun herhangi bir t anında 0 noktasından x mesafesindeki yer değiştirmesi, ilk topun önceki bir zamandaki yer değiştirmesiyle tam olarak aynı olacaktır. Topların her biri, 0 noktasından ayrıldığı x mesafesi ile karakterize edildiğinden, dalganın geçişi sırasında denge konumundan yer değiştirmesi. Bunlar arasında dalga hızı (), dalga boyu ( ), dalgadaki salınımların genliği (A), salınım periyodu (T) ve salınımların frekansı (). Mekanik dalgaların hızı, dalga tipine ve ortamın elastik özelliklerine bağlı olarak saniyede yüzlerce metre ile 10-12 nm/s arasında değişebilir. - Bir dalganın T salınım periyoduna eşit bir sürede kat ettiği mesafeye denir. dalga boyu ve harfle işaretlenir . Belirli bir ortam için dalga boyunun belirli bir değer olması gerektiği oldukça açıktır. = T Salınım periyodu, salınım frekansı ile şu ilişki ile ilişkili olduğundan: T = , o zaman veya = SI sistemindeki her nicelik şu şekilde ifade edilir: -
dalga boyu(m) metre; A- bir dalga (m) ölçerdeki salınımların genliği Bir dalgayı uzayda zaman içinde hareket eden salınımlar olarak grafiksel olarak gösterelim. Dalga boyu:= 1000m. Salınım süresi 0,4 sn. dalga hızı: = /T=2500 m Bir dalgadaki salınımların genliği nedir? Bir dalgadaki salınım frekansının her zaman dalga kaynağının salınım frekansı ile çakıştığına dikkat edilmelidir. Bu durumda, ortamın elastik özellikleri parçacık salınım frekansını etkilemez. Yalnızca bir dalga bir ortamdan diğerine geçtiğinde hız ve dalga boyu değişir ve parçacık salınımlarının frekansı sabit kalır. Dalgalar yayıldığında, madde aktarımı olmadan enerji aktarılır. IV. Yeni bilginin pekiştirilmesi Bir dalganın periyodu nedir? Frekans, dalga boyu? Dalga yayılma hızını dalga boyu ve frekans veya periyotla ilişkilendiren bir formül yazın V. Problem Çözme 1. Bir dalgadaki salınımların frekansı 10000 Hz ve dalga boyu 2 mm'dir. Dalganın hızını belirleyin. verilen:10000Hz 2mm C VE 0.002m Çözüm: 0,002m 10000Hz= 2m/s Cevap: \u003d 2 m / s
200Hz 340 m/s C VE Çözüm: = / 340/200 =1,7m Cevap: \u003d 1,7 m (Fizkulminutka) Hemen kalkıp gülümsediler. Daha yüksek - daha yüksek gerilir. Hadi, omuzlarını düzelt Yükselt, alçalt. Sağa dön sola dön Ellerinize dizlerinizle dokunun. El yukarı ve aşağı el. Onları biraz yukarı çekti. Hızla el değiştirdi! Bugün sıkılmadık. (Bir düz kol yukarı, diğeri aşağı, el değiştirmek için sallayın.) Alkış Squat: Aşağı - pamuk ve yukarı - pamuk. Bacaklar, eller gerilir, Kesin olarak biliyoruz - iyi olacak. (Çömelir, ellerini havaya kaldırır.) Dönüyoruz - başımızı çeviriyoruz, Boynu uzatmak. Durmak! (Başın sağa ve sola döndürülmesi.) Ve yerinde yürüyoruz Bacaklarımızı daha yükseğe kaldırıyoruz. (Yerinde yürümek, bacaklarını yukarı kaldırmak.) Uzatılmış, uzatılmış Yukarı ve yanlara, ileri. (Yudumlama - kollar yukarı, yanlara, ileri.) Ve herkes masalara döndü - Yine ders yapıyoruz. (Çocuklar sıralarına otururlar.) Balıkçı, 10 saniyede şamandıranın dalgalar üzerinde 20 salınım yaptığını ve bitişik dalga tümsekleri arasındaki mesafenin 1,2 m olduğunu fark etti Dalga yayılma hızı nedir? Neleri bilmeniz ve yapabilmeniz gerekiyor? 1. Dalga boyunun belirlenmesi. BU İLGİNÇ sismik dalgalar. Sismik dalgalar, depremlerin veya bazı güçlü patlamaların merkezlerinden Dünya'da yayılan dalgalar olarak adlandırılır. Dünya çoğunlukla katı olduğundan, içinde aynı anda 2 tür dalga oluşabilir - uzunlamasına ve enine. Bu dalgaların hızı farklıdır: boyuna olanlar enine olanlardan daha hızlı yayılır. Örneğin 500 km derinlikte enine sismik dalgaların hızı 5 km/sn, boylamsal dalgaların hızı ise 10 km/sn'dir. Sismik dalgaların neden olduğu dünya yüzeyindeki titreşimlerin kaydı ve kaydı, aletler - sismograflar kullanılarak gerçekleştirilir. Depremin kaynağından yayılan boyuna dalgalar önce sismik istasyona ulaşır ve bir süre sonra enine dalgalar gelir. Sismik dalgaların yer kabuğundaki yayılma hızları ve enine dalgaların gecikme süreleri bilinerek, depremin merkezine olan uzaklığını belirlemek mümkündür. Nerede olduğunu daha kesin olarak bulmak için birkaç sismik istasyondan gelen verileri kullanırlar. Dünyada her yıl yüzbinlerce deprem kaydediliyor. Bunların büyük çoğunluğu zayıftır, ancak zaman zaman böyle gözlemlenir. toprağın bütünlüğünü bozan, binaları tahrip eden ve insan kayıplarına yol açan. Depremlerin şiddeti 12 puanlık bir ölçekte tahmin edilmektedir. 1948 - Aşkabat - deprem 9-12 puan Depremlerin yıkıcı etkilerine karşı koymak ancak depreme dayanıklı binaların inşa edilmesi ile mümkündür. Ancak bir sonraki deprem Dünya'nın hangi bölgelerinde olacak? Deprem tahmini zor bir iştir. Dünyanın birçok ülkesindeki birçok araştırma enstitüsü bu sorunu çözmekle meşgul. Dünyamızın içindeki sismik dalgaların incelenmesi, gezegenin derin yapısını incelememizi sağlar. Ek olarak, sismik keşif, petrol ve gaz birikimi için uygun yerlerin bulunmasına yardımcı olur. Sismik araştırmalar sadece Dünya üzerinde değil, diğer gök cisimleri üzerinde de yapılmaktadır. 1969'da Amerikalı astronotlar Ay'a sismik istasyonlar yerleştirdiler. Her yıl 600 ila 3000 arasında zayıf ay depremi kaydettiler. 1976'da Viking uzay aracının (ABD) yardımıyla Mars'a bir sismograf yerleştirildi. KENDİN YAP Kağıt üzerinde dalgalar. Sondaj tüpü ile birçok deney yapılabilir. Tüp, kağıt tabakasındaki titreşimleri harekete geçirir. Bir kağıt yaprağında, hareket eden iki dalganın girişiminin sonucu olarak duran bir dalga oluşur. Salınım yapan tüpün ucundan, fazı değiştirmeden kağıdın kenarından yansıyan dairesel bir dalga ortaya çıkar. Bu dalgalar tutarlıdır ve potasyum permanganat kristallerini tuhaf desenlerde kağıt üzerinde dağıtarak karışır. ŞOK DALGA HAKKINDA Lord Kelvin "Geminin dalgalarında" adlı dersinde şunları söyledi: Bu olgunun açıklaması, teknenin hızı ile teknenin nehirde uyandırdığı dalganın hızının çakışmasıdır. Dalgaların elastik bir ortamda yayılması, içindeki deformasyonların yayılmasıdır. Enine kesitli bir elastik çubuk zamanla Bu sürenin sonunda, sıkıştırma boyunun bir bölümünü kaplayacaktır. (Şek.56). T değer ne zaman (29.2) Hooke yasasına göre göz önüne alındığında Nerede - esneklik modülü, (29.2) ve (29.3)'te ifade edilen kuvvetleri eşitleriz, şunu elde ederiz: Neresi (29.4) Benzer şekilde, enine dalgalar için hız ifadesi elde edilebilir. (29.5) Nerede - kayma modülü. 30 Dalga enerjisiDalganın eksen boyunca yayılmasına izin verin X hızlı . Daha sonra ofset S denge konumu etrafında salınım noktaları . (30.1) Ortamın bir bölümünün enerjisi (hacim ile nerede onlar. Buna karşılık, bu bölümün potansiyel enerjisi işe eşittir. deformasyonuna göre bu ifadenin sağ tarafı , alırız Nerede bağıl deformasyon ile değiştirilebilir . O zaman potansiyel enerji şu şekli alacaktır: (30.3) (30.2) ve (30.3)'ü karşılaştırdığımızda, her iki enerjinin de aynı fazlarda değiştiğini, aynı anda maksimum ve minimum değerleri aldığını fark ederiz. Ortamdaki dalgalanmalar sırasında, bir bölümden diğerine enerji aktarılabilir, ancak hacim elemanının toplam enerjisi Elastik bir ortamda boyuna bir dalga için (30.5) dalganın yayıldığı ortamın yoğunluğunun yanı sıra genlik ve frekansın kareleriyle orantılıdır. konsepti tanıtıyoruz enerji yoğunluğu - .
Temel hacim için Ortalama enerji yoğunluğu bir dönemin süresi için eşit olacaktır Enerjinin ortamın belirli bir öğesinde kalmadığını, ancak bir dalga tarafından bir öğeden diğerine aktarıldığını dikkate alarak, kavramı tanıtabiliriz. enerji akışı, birim zamanda birim yüzeyden aktarılan enerjiye sayısal olarak eşittir. Enerjiden beri . (30.7) Akı yoğunluğu enine kesit boyunca olarak tanımlanır , ve hız bir vektör miktarı olduğundan, akı yoğunluğu aynı vektördür "Umov vektörü" olarak adlandırılır. 31 Dalgaların yansıması. duran dalgalarİki ortam arasındaki arayüzden geçen bir dalga kısmen içinden geçer ve kısmen yansıtılır. Bu işlem ortamın yoğunluk oranına bağlıdır. İki sınırlayıcı durumu ele alalım: A ) İkinci ortam daha az yoğundur(yani, elastik bir cismin serbest bir sınırı vardır); b) İkinci ortam daha yoğundur.(sınırda, elastik gövdenin hareketsiz olarak sabitlenmiş ucuna karşılık gelir); A)Çubuğun sol ucu vibrasyon kaynağına bağlansın, sağ ucu serbest olsun (Şek. 57, A). Deformasyon sağ uca geldiğinde soldaki sıkıştırma sonucu sağa doğru hızlanacak, aynı zamanda sağda bir ortam olmadığından bu hareket daha fazla sıkıştırmaya neden olmayacaktır. Soldaki deformasyon azalacak ve hareket hızı artacaktır. -de
Yani yansıma noktasında yaklaşan sıkıştırmanın arkasında meli giden streç, serbestçe yayılan bir dalgada olduğu gibi. Bu bir dalga daha az yoğun bir ortamdan yansıtıldığında, hiçbir yansıma noktasında salınımlarının fazında bir değişiklik yoktur. B)İkinci durumda, elastik çubuğun sağ ucu sabit hareketsiz, ona ulaşmak deformasyon sıkıştırma yapamamak bu sonu getir hareket halinde(şek.57, B). Ortaya çıkan sıkıştırma sola doğru yayılmaya başlayacaktır. Harmonik kaynak salınımları için, sıkıştırma gerinimini çekme gerilimi takip edecektir. Ve sabit uçtan yansıtıldığında, gelen dalgadaki sıkıştırmayı yine yansıyan dalgadaki sıkıştırma deformasyonu izleyecektir. Yani yansıma noktasında yarım bir dalga kaybolmuş gibi işlem gerçekleşir, yani salınımların fazı tersine ( ). Tüm ara durumlarda, resim yalnızca yansıyan dalganın genliğinin daha küçük olması bakımından farklılık gösterir, çünkü enerjinin bir kısmı ikinci ortama gider. Dalga kaynağının sürekli çalışmasıyla, ondan gelen dalgalar yansıyan dalgalarla toplanacaktır. Genlikleri aynı olsun ve ilk fazlar sıfıra eşit olsun. Dalgalar eksen boyunca yayıldığında , denklemleri (31.1) Ekleme sonucunda kanuna göre salınımlar oluşacaktır. Bu denklemde, ilk iki faktör, ortaya çıkan salınımın genliğini temsil eder. Duran dalga denklemi denen bir denklemimiz var. Salınım genliğinin maksimum olduğu noktalar ( tanımlayalım antinod koordinatları. nerede Antinode koordinatları nerede , yani dalga boyunun yarısı. tanımlayalım düğüm koordinatları. nerede Düğüm koordinatları nereden? Bu özellikler, tüm noktaların aynı genliğe sahip olduğu, ancak farklı fazlarda salındığı, duran bir dalganın ilerleyen bir dalgadan ayırt edici özellikleridir. SORUN ÇÖZME ÖRNEKLERİ örnek 1 Enine bir dalga, elastik bir kordon boyunca bir hızla yayılır Şunları belirleyin: 1) dalga boyu , 2) faz dalgalanmalar, yer değiştirme , hız ve hızlanma belli bir mesafeye işaret etmek zamanda dalga kaynağından Çözüm. 1) Dalga boyu, salınımları faz olarak farklılık gösteren dalga noktaları arasındaki en küçük mesafedir. Dalga boyu, dalganın bir periyotta kat ettiği mesafeye eşittir ve şu şekilde bulunur: Sayısal değerleri değiştirerek, elde ederiz 2) Bir noktanın salınım fazı, yer değiştirmesi, hızı ve ivmesi dalga denklemi kullanılarak bulunabilir. , y – salınımlı nokta kayması, X - noktanın dalga kaynağına olan uzaklığı, - dalga yayılma hızı. salınım fazı Sayısal değerleri dalga denklemine koyarak noktanın yer değiştirmesini belirliyoruz genlik ve faz değerleri Hız nokta, zaman kaymasının birinci türevidir, yani veya Sayısal değerleri değiştirerek, elde ederiz İvme, hızın zamana göre ilk türevidir, yani Sayısal değerleri yerine koyduktan sonra, 3) Salınım faz farkı Sayısal değerleri değiştirerek, elde ederiz KENDİNİ DENETLEYEN SORULAR 1. Salınımların elastik bir ortamda yayılması nasıl açıklanır? Dalga nedir? 2. Enine dalga, boyuna dalga nedir? Ne zaman ortaya çıkarlar? 3. Dalga cephesi, dalga yüzeyi nedir? 4. Dalga boyu ne denir? Dalga boyu, hız ve periyot arasındaki ilişki nedir? 5. Dalga numarası, faz ve grup hızları nedir? 6. Umov vektörünün fiziksel anlamı nedir? 7. Hangi dalga hareket ediyor, harmonik, düz, küresel? 8. Bu dalgaların denklemleri nelerdir? 9. Bir ipte duran bir dalga oluştuğunda, düğümlerdeki doğrudan ve yansıyan dalgaların titreşimleri birbirini dengeler. Bu, enerjinin kaybolduğu anlamına mı geliyor? 10. Birbirine doğru ilerleyen iki dalganın sadece genlikleri farklıdır. Duran bir dalga mı oluşturuyorlar? 11. Duran dalga ile ilerleyen dalga arasındaki fark nedir? 12. Bir duran dalganın iki komşu düğümü, iki komşu antinodu, komşu antinodu ve bir düğümü arasındaki mesafe nedir? Sorular 1. Dalga boyu ne denir? Dalga boyu, aynı fazlarda salınan en yakın iki nokta arasındaki mesafedir. 2. Hangi harf dalga boyunu gösterir? Dalga boyu, Yunanca λ (lambda) harfi ile gösterilir. 3. Bir salınım sürecinin dalga boyuna eşit bir mesafe kat etmesi ne kadar sürer? Salınım süreci, tam salınım T periyodu için λ dalga boyuna eşit bir mesafe boyunca uzanır. 5. Hangi noktalar arasındaki mesafe Şekil 69'da gösterilen boyuna dalganın uzunluğuna eşittir? Şekil 69'daki uzunlamasına dalganın uzunluğu, 1 ve 2 (maksimum dalga) ve 3 ve 4 (dalga minimum) noktaları arasındaki mesafeye eşittir. Egzersizler. 1. Dalga boyu 270 m ve salınım periyodu 13,5 sn ise bir dalga okyanusta hangi hızla yayılır? 2. Dalga yayılma hızı 340 m/s ise, 200 Hz frekansta dalga boyunu belirleyin. 3. Tekne 1,5 m/sn hızla yayılan dalgalar üzerinde sallanmaktadır. En yakın iki dalga tepesi arasındaki mesafe 6 m'dir.Teknenin salınım periyodunu belirleyiniz. |
Okumak: |
---|
Popüler:
Yeni
- Çözünen maddenin kütlesini ve çözelti hazırlamak için gereken suyun kütlesini bulmak için bir algoritma Çözücü formülünün kütlesi nasıl bulunur
- Yer değiştirme vektörü projeksiyonları
- Geometrik vektörlerin doğrusal bağımlılığı ve bağımsızlığı Bir aritmetik vektör sisteminin doğrusal bağımlılığı için kriter
- en küçük kareler yöntemi
- Yüzey sıvı tabakası
- Sürekli rastgele değişkenlerin dağılım yasaları
- Dörtlü yamuk formülü Çevrimiçi yamuk formülünü kullanarak belirli bir integrali hesaplayın
- Sinüsün İleri ve Ters Fourier Dönüşümü
- Elektromanyetik indüksiyon yasası
- Korkunç İvan altında seçilmiş Rada'nın eğitimi