Механические колебания и волны 9 класс

МОУ СОШ № 107 Презентация по физике тема: «Механические колебания и волны» Челябинск 2009 г Выполнила: ученица 9 а класса Плеханова Ирина Руководитель: учитель физики Костюк Виктор Сергеевич

Механические колебания и волны

Механические колебания

Виды колебаний Затухающие колебания – это колебания, амплитуда которых, под действием сил трения или сопротивления, со временем уменьшается, и через некоторый промежуток времени становится равной «0», т.е. тело останавливается в точке равновесия.

Незатухающие колебания – это колебания, амплитуда которых со временем не изменяется, силы трения, сопротивления отсутствуют. Виды колебаний

График незатухающих колебаний График затухающих колебаний Виды колебаний

Виды колебаний

Виды колебаний Свободные колебания – колебания, происходящие под действием внутренних сил в колебательной системе за счёт первоначального запаса энергии. Вынужденные колебания – колебания, происходящие под воздействием внешних сил, периодически изменяющихся с течением времени.

Нитяной и пружинный маятники

1) Формула периода колебания пружинного маятника

2) Формула периода колебания математического маятника

Резонанс

Резонанс – это резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний. Резонанс возникает только в том случае, когда частота собственных колебаний совпадает с частотой вынуждающей силы.

Механические волны

Механические волны Механические волны – процесс распространения механических колебаний в различных средах – в твёрдых, жидких и газообразных телах.

Виды механических волн

Виды механических волн Поперечная волна – волна, при распространении которой частицы среды колеблются поперёк направления её распространения. (Она может распространяться только в твёрдых телах.) Продольная волна – волна, при распространении которой частицы среды колеблются вдоль направления её распространения. (Она может распространяться в газах, в жидкостях и твёрдых телах.)

Скорость и длина волны Скорость волны (v) - это скорость распространения колебаний в упругой среде. Скорость волны равняется произведению длины волны на её частоту. Длина волны ( ) – расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду. Длина волны равняется произведению скорости волны на её период. λ

Скорость и длина волны

Звуковые волны

Звуковые волны Звуковые волны – упругие волны, способные вызывать слуховые ощущения. Органы слуха человека способны воспринимать звуки с частотой в пределах примерно от 16 Гц до 20000 Гц. Продольные волны в среде с частотой изменения давления менее 16 Гц называют ИНФРАЗВУКОМ, с частотой более 20000 Гц – УЛЬТРАЗВУКОМ. Инфра- и ультразвуковые волны не воспринимаются человеческим ухом.

в газах < в жидкостях < в твёрдых телах Воздух - Вода обычная - Железо - v = 331 м/с v = 1497 м/с v = 5850 м/с Водяной пар - Ртуть - Медь - v = 494 м/с v = 1451 м/с v = 4700 м/с Скорость распространения звука в различных средах:

Громкость звука Громкость звука определяется его амплитудой. Звуковые волны с большой амплитудой изменения звукового давления воспринимаются человеческим ухом как громкие звуки, с малой – как тихие, т.е., чем больше амплитуда колебаний в звуковой волне, тем звук громче.

График зависимости громкости звука от амплитуды колебаний

Высота звука Высота звука определяется его частотой. Звуковые колебания высокой частоты называются звуками высокого тона, низкой – низкого тона, т.е., чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук.

График зависимости высоты звука от частоты колебаний

Эхо и реверберация Эхо – это звуковые волны, отражённые от какого-либо препятствия и возвратившиеся к своему источнику. Реверберация – увеличение длительности звука, вызванное его отражениями от различных препятствий.

Акустический резонанс Камертон Звуковые волны, встречаясь с любым телом, вызывают вынужденные колебания. Если частота собственных свободных колебаний тела совпадает с частотой звуковой волны, то условия для передачи энергии от звуковой волны телу оказываются наилучшими, амплитуда вынужденных колебаний при этом достигает максимального значения – наблюдается акустический резонанс.

Акустический резонанс. Камертон.

Акустический резонанс. Камертон. Наблюдать акустический резонанс можно в опыте с двумя одинаковыми камертонами на резонаторных ящиках.

Сейсмические волны

Сейсмические волны Сейсмические волны – волны в земной коре, возникающие при землетрясениях. В упругой земной коре возможно распространение как продольных, так и поперечных волн. Продольные сейсмические волны называют Р-волнами (v = 8-10 км/c), а поперечные – S-волнами (v = 5 км/с). Также есть L-волны – волны, распространяющиеся во все стороны от эпицентра по поверхности земли.

Сейсмические волны

Используемая литература: 1) Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / С.В. Громов, Н.А. Родина. – 4-е изд. – М.: «Просвещение», 2002 г. – 158с. 2) Справочник школьника: 5-11 классы. – М.: «АСТ-ПРЕСС», 2002 г. – 704с. раздел «Физика» / О.Ф. Кабардин. 3) Физика. Большая серия знаний. Москва 2004 г. ООО «Мир книги». 4) Энциклопедия. Раздел «Физика». «Аванта», 2002 г. 5) Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / А.В. Пёрышкин. М.: «Дрофа», 2003 г. 6) Справочник по элементарной физике. Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М.: издательство «Наука», 1976 г.