Поперечные  и  продольные  волны.  Длина  волны. Демонстрация: Механические волны.

Цели урока: Систематизация знаний о механических волнах.

Задачи урока:

Познавательные: Объединить изученные законы в систему представлений о причине механических волн. Проверить навыки решения задач по данной теме. Развивающие: Сформировать навыки подачи полного и правильного ответа на учебный вопрос. Формирование навыков анализа учебного материала. Воспитательные: Подчеркнуть познавательное и мировоззренческое, практическое и воспитательное значение возникновения волн.

План урока:

Организационный момент – 2 мин. Устный опрос по прошлому уроку  – 10 мин. Изучение нового материала –20 мин. Решение задач -10 мин. Подведение итогов урока – 2 мин. Задание на дом – 1 мин.

Ход урока

Устный опрос по прошлому уроку. Вопросы:

Что такое амплитуда колебаний? Что такое период колебаний? Что такое частота колебаний? Какие колебания называют свободными, а какие вынужденными?

Изучение нового материала.

Распространение колебаний от точки к точке, от частицы к частице в упругой среде называется механической волной.

Если закрепить один конец упругого шнура, а другому сообщить колебания в направлении, перпендикулярном шнуру, то вдоль него будут распространяться колебания, т. е. будет создаваться волновое движение.

Волна представляет собой колебания, которые при своем распространении не переносят с собой вещество. Волны переносят энергию из одной точки пространства в другую. Представим себе, что мы имеем систему шариков, связанных упругими пружинами и расположенными вдоль оси х. При колебании точки 0 вдоль оси у с частотой w согласно уравнению

у = А • cos wt,

каждая точка этой системы будет также совершать колебания, перпендикулярные оси х, но с некоторым отставанием по фазе. (см. мультимедийное пособие «Механические волны»). (3)

Рис 1

Это запаздывание связано с тем, что распространение колебаний по системе происходит с некоторой конечной скоростью v и зависит от жесткости пружин, соединяющих шарики. Смещение шарика, отстоящего от точки 0 на расстоянии х, в любой момент времени t будет точно таким же, как смещение первого шарика в более ранний момент времени. Так как каждый из шариков характеризуется тем расстоянием х, на которое он отстоит от точки 0, то его смещение из положения равновесия при прохождении волны.
Если смещение частиц совершается вдоль направления распространения волны, то такие волны называются продольными. Если смещение частиц происходит перпендикулярно направлению распространения волны, то волна называется поперечной (рис. 1). Расстояние, на которое распространяется колебание за время одного периода Т, называется длиной волны и обозначается буквой :

= · T

Так как период? колебаний связан с частотой? колебаний соотношением:

T = , то или

Каждая величина в системе СИ выражается:

– длина волны (м) метр;
T – период колебания волны (с) секунда;
– частота колебания волны (Гц) Герц;
– скорость распространения волны (м/с)

При распространении волн происходит передача энергии без переноса вещества.

Решение задач

Сидящий у реки рыболов заметил, что его поплавок колеблется на волнах так, что за десять секунд совершает десять колебаний. При этом расстояние между соседними гребешками волны оказалось равным 0,5 метра. Какова скорость распространения этой волны?

Решение.

1. Кратко записываем условие, изображаем его графически. При записи учитываем, что расстояние между соседними гребешками – это длина волны.

2. Записываем формулу, связывающую длину и скорость распространения волны и формулу для определения частоты колебаний.

3. Решаем полученные уравнения в общем виде.

4. Подставляем данные, вычисляем.

5. Ответ: скорость распространения волны равна 0,5 м/с.

Задача 2.

Какова длина звуковой волны ноты "Ля", если частота колебаний равна 440 Гц, а скорость звука в воздухе 340 м/с?

Решение.

1. Кратко записываем условие, изображаем его графически.

2. Записываем формулу, связывающую длину и скорость распространения волны.

3. Решаем полученные уравнения в общем виде.

4. Подставляем данные, вычисляем.

Ответ: длина волны звуковой волны ноты "Ля" 0,78 метра.

Подведение итогов урока

Домашнее задание. п 18,19 задачи 2,3