МОУ СОШ 107 Презентация по физике Презентация по физике тема: тема: «Механические колебания и «Механические колебания и волны» волны» Челябинск 2009 г Выполнила: ученица 9 а класса Плеханова Ирина Руководитель: учитель физики Костюк Виктор Сергеевич

Механические колебания и волны

М е х а н и ч е с к и е к о л е б а н и я

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

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

Нитяной и пружинный маятники Нитяной и пружинный маятники

1) Формула периода колебания пружинного маятника

2) Формула периода колебания математического маятника T=2π g l

Р е з о н а н с

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

М е х а н и ч е с к и е в о л н ы

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

Виды механических волнВолны ПоперечныеПродольные

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

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

Скорость и длина волны

З в у к о в ы е в о л н ы

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

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

Громкость звука 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. 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.

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

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

С е й с м и ч е с к и е в о л н ы

Сейсмические волны Сейсмические волны – волны в земной Сейсмические волны – волны в земной коре, возникающие при землетрясениях. 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). 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. Также есть L-волны – волны, распространяющиеся во все стороны от эпицентра по поверхности земли.

Сейсмические волны

Используемая литература: 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 г. 5) Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / А.В. Пёрышкин. М.: «Дрофа», 2003 г г. 6) Справочник по элементарной физике. Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М.: издательство «Наука», 1976 г.