Волновые явления Механические волны Звуковые волны. - презентация

1 Волновые явления Механические волны Звуковые волны

2 Механические волны Волна Виды волн: продольные волны; поперечные волны. Характеристики волн Уравнение бегущей волны Задачи

3 Волна Изменения состояния среды, распространяющиеся в пространстве с течением времени. В упругой среде деформация распространяется во всех направлениях.

4 Основное свойство волн В поперечных и в продольных волнах переноса вещества в направлении распространения волны не происходит. Волны переносят энергию колебаний от одной точки среды к другой.

5 Волновой импульс Одиночная волна – сравнительно короткое возмущение (всплеск) произвольной формы

6 Продольные волны Волны в которых колебания частиц происходят вдоль направления распространения волны. Направление колебаний Направление распространения волны распространяются в любых средах – твердых, жидких и газообразных.

7 Поперечные волны Волны в которых колебания частиц происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Направление колебаний частиц Направление распространения волны распространяются в жидкой и газообразной. средах

8 Простейшая одномерная модель твердого тела Для распространения механических волн среда должна обладать инертными и упругими свойствами. Продольные волны –в твердом теле - деформации растяжения или сжатия –в жидкостях или газах деформации уплотнения или разрежения.

9 Характеристики волн амплитуда Х м колебания частиц, частотой f( ) длиной волны λ. λ. Синусоидальные (гармонические) волны распространяются в однородных средах с некоторой постоянной скоростью v.

10 Длина волны - λ расстояние между двумя соседними точками на оси OX, колеблющимися в одинаковых фазах. это расстояние, которое волна пробегает за время равное периоду Т. λ = υ T

11 Смещение y (x, t) частиц среды из положения равновесия в синусоидальной волне зависит от координаты x на оси OX, вдоль которой распространяется волна, и от времени t по закону: Уравнение бегущей волны волна которая за Δt перемещается вдоль оси OX на расстояние v Δt. ω = 2πf – круговая частота.

12 Проверь себя! 1. Чему равна амплитуда волны? 2. Чему равна длина волны? 3. Определите скорость распространения волны. 4. Определите частоту колебаний частиц в волне, если скорость распространения волны равна 34 м/с?

13

14 Раздел физики, в котором изучаются звуковые явления, называется акустикой. « Воздух «проводник» звуков» - это доказал опыт, поставленный в 1660 г. Р. Бойлем. Звук может распространяться также и в жидкой, и в твердой среде. Звуковые волны в воздухе – волны продольные. Звуковые волны

15 Механические волны, действие которых на ухо вызывает ощущение звука, называются звуковыми. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 к Гц. Инфразвук - волны с частотой менее 20 Гц ультразвуком - волны с частотой более 20 к Гц

16 Условия возникновения ощущения звука 1. наличие источника звука; 2. наличие упругой среды между источником звука и ухом; 3. частота колебаний источника должна лежать в интервале частот от 16 до Гц; 4. мощность звуковых волн должна быть достаточной для ощущения звука.

17 При распространении звука в газе атомы и молекулы колеблются вдоль направления распространения волны. Это приводит к изменениям локальной плотности ρ и давления p. Звуковые волны в газе часто называют волнами плотности или волнами давления.

18 Скорость звука В воздухе при температуре 0 0 С и давлении 10 5 Па 332 м/с В воде при температуре 19 0 С1461 м/с В граните 6000 м/с В стекле 5500 м/с В твёрдых породах дерева( в продольном направлении 4000 м/с

19 Громкость звука зависит от энергии колебаний в источнике и в волне и от амплитуды колебаний. Единица громкости называется децибелом (дБ)

20 Действие звуковых волн на живую и неживую природу Интенсивность звуков дБ Порог слышимости 0 Шорох листьев 10 Спокойное дыхание 10 Шепот 20 Обычный разговор 60 Оживлённое уличное движение 80 Шум в вагоне метро 100 Гром 110 Порог болевых ощущений 120

21

22 Эхо Возвращение звуковой волны после отражения в то место, из которого она начала распространятся, называется эхом. Если отражающая поверхность расположена близко к источнику звука, то эхо сливается с основным звуком. Эхо будет слышно раздельно от основного звука, только тогда, когда отражающая поверхность расположена не ближе, чем на расстоянии 17,2 м от места возникновения звука.

23 1. Рыбак заметил, что гребни волн проходят мимо его лодки, стоящей на якоре, через каждые 6 с. Он измерил расстояние между ближайшими гребнями и нашел, что оно равно 20 м. Какова скорость волны? 2. Волна с частотой колебаний 165 Гц распространяется в среде, в которой скорость волны равна 330 м/с. Чему равна длина волны?