Периодические волны - Механические волны - Колебания и волны

Цель: сформировать понятия «длина волны», «гармоническая волна», «поляризация».

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

- Назовите два фундаментальных способа передачи энергии и импульса в пространстве.

- Какой процесс называется волновым?

- Назовите условие распространения механической волны.

- Объясните процесс возникновения и распространения продольной волны в твердом теле и газе.

- Какая волна называется поперечной?

- В чем отличие отраженной поперечной волны в шнуре с закрепленными и незакрепленными концами?

III. Изучение нового материала

Эксперимент

Резиновый шнур, привязанный к стене. Если взмахнуть один раз рукой, произойдет короткое возмущение (одиночная волна). А что будет, если это движение руки будет повторяться?

Если возмущение среды вызывается периодической внешней силой, меняющейся со временем по гармоническому закону, то вызываемые ею волны называют гармоническими.

Важнейшей характеристикой волны является скорость ее распространения. Волны любой природы не распространяются в пространстве мгновенно, их скорость конечна. Волны на поверхности воды удобны для наблюдения по той причине, что скорость их распространения невелика.

Расстояние, на которое распространяются колебания за один период, называются длиной волны.

где λ - длина волны [м]; у- частота [Г^-1]; [Гц]; T - период [с].

Если создать поперечную волну в резиновом шнуре так, чтобы колебания быстро меняли свое направление в пространстве. Пропустили теперь шнур сквозь узкий деревянный ящик. Из колебаний всевозможных направлений ящик «выделит» колебания в одной определенной плоскости. Поэтому говорят: «из ящика вышли поляризованные волны».

Поляризация - упорядоченное направление колебаний частиц среды в волне.

Если на ее пути имеется еще точно такой же ящик, но повернутый относительно первого на 90°, то колебания проходят сквозь него же. Волна целиком гасится.

IV. Закрепление изученного материала

- Что называется периодом волны? Частотой? Длиной волны?

- Что принимают за скорость распространения волны?

- Напишите формулу, связывающую скорость распространения волны с длиной волны и частотой или периодом?

V. Решение задач

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20 м. С какой скоростью распространяются волны, если период колебаний частиц в волне 100?

2. Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершает на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними горбами 1,2. Какова скорость распространения волн?

3. На озере в безветренную погоду с лодки бросили тяжелый якорь. От места бросания якоря пошли волны. Человек, стоящий на берегу, заметил, что волна дошла до него через 50 с, расстояние между соседними горбами волн 0,5 м, а за 5 с было 20 всплесков о берег. Как далеко от берега находится лодка?

VI. Подведение итогов урока

Домашнее задание

п. 44-45.