Презентация "Механический резонанс" 9 класс

Вынужденные колебания – это… Амплитуда колебаний – это… Частота колебаний – это … Период колебаний – это…

Из-за наличия трения свободные колебания постепенно затухают и через некоторое время прекращаются. Чтобы затухания не было, на колеблющееся тело должно периодически воздействовать какое-либо внешнее тело. Например, рука человека, подталкивающая качели или волна, поднимающая и опускающая буек, являются такими примерами. При этом колебания качелей или буйка перестают быть свободными. Их называют вынужденными.

в случае энергия В отличие от свободных колебаний, когда система получает энергию лишь один раз (при выведении системы из со стояния равновесия), вынужден ных колебаний система поглощает эту энергию от источника внешней периоди ческой силы непрерывно. Эта восполняет потери, пре одоление трения, энергия колебательной системы no-прежнему ос В случае, когда частота вынуждающей силы тается неизменной. совпадает с собственной частотой колебательной системы, происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний — резонанс. расходуемые и потому на полная

Резонанс возникает из-за того, что при υ = υ0  внешняя сила, действуя в такт со свободными колебаниями, все время со направлена со скоростью колеблющегося тела и совершает по ложительную работу: энергия колеблющегося тела увеличивается, и амплитуда его колебаний становится большой. График зависимости амплитуды вынужденных колебаний Ат от частоты вынужда ющей силы υ  представлен на рисунке, этот график называется резонансной кривой:

Явление резонанса играет большую роль в ря де природных, научных и производственных про цессов. Например, необходимо учитывать явление резонанса при проектировании мостов, зданий и других сооружений, испытывающих вибрацию под нагрузкой, в противном случае при определенных условиях эти сооружения могут быть разрушены.

Волнами называются всякие возмущения состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени. Явление распространения колебаний в пространстве с течением времени называется волной.

Механические волны бывают:  поперечными  продольными

Колебания частиц поперечной волны происходят перпендикулярно (поперек) направлению распространения волны, а колебания частиц продольной волны – вдоль этого направления. Продольные волны – это периодические сгущения и разрежения среды. Поэтому такие волны могут существовать в любых телах – твердых, жидких, газообразных.

лишь телах. Поперечные волны могут существовать в твердых Это объясняется тем, что для распространения такой волны необходимо "жесткое" расположение чтобы частиц между могли возникать силы упругости. среды, ними На чертеже показано, как распространяется поперечная волна.

Длина волны Скорость волны

Физическая величина, равная отношению длины волны (l) к периоду колебаний ее частиц (T), называется скоростью волны.

Отражение волн. механические волны любого происхождения обладают способностью отражаться от границы раздела двух сред. Преломление волн. При распространении механических волн можно наблюдать и явление преломления. Рассмотрим, например, морские волны, набегающие на прибрежную мель. Взгляните на рисунок. Серо-желтым цветом изображен песчаный берег, а голубым – глубокая часть моря. Между ними – песчаная мель.

Преломление волн. При распространении механических волн можно наблюдать и явление преломления. Рассмотрим, например, морские волны, набегающие на прибрежную мель. Взгляните на рисунок. Серо-желтым цветом изображен песчаный берег, а голубым – глубокая часть моря. Между ними – песчаная мель.

Дифракция волн. (лат. "дифрактус" – преломленный). Отклонение волн от прямолинейного распространения, то есть огибание ими препятствий, называется явлением дифракции

Интерференция волн.– явление интерференции (лат. "интер" – взаимно, "ферио" – ударяю). В пространстве, где распространяются несколько волн, их интерференция приводит к возникновению областей с минимальным и максимальным значениями амплитуды колебаний.

Волна - это одно из самых замечательных понятий в физике, встречающееся в самых разных проявлениях практически во всех ее областях. Волны распространяются по поверхности океанов и в их толще, в межзвездной среде и в кристаллических решетках, бегут по проводам линий электропередач, доносят до нас многообразие цветов и обилие звуков. Существуют волны песчаные и волны на снегу. Землетрясения и океанские цунами - тоже волновые движения, только гигантских масштабов.

Есть волны, которые еще не стали привычными и для самих физиков, например волны в транспортных потоках, в химических реакциях, в сердце и нервной системе, в сообществах биологических организмов, в звездных системах - галактиках. По образному выражению ученых, волны "разбежались" из физики и охватили едва ли не все множество процессов в живой и неживой природе. И самое интересное - волны различного происхождения математически схожи, т.е. могут быть описаны одними и теми же уравнениями.

Звук – это упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах и воспринимаемые ухом   человека и животных. Механические волны, которые вызывают ощущение звука, называют звуковыми волнами.   Звуковые волны являются в основном продольными, т.е. это чередование сгущений и разрежений. Скорость распространения звуковой волны зависит от свойств среды.

Чтобы услышать звук, необходимы: источник звука; упругая среда между ним и ухом (опытами доказано, что в вакууме звук не распространяется); определенный диапазон частот колебаний источника звука – между 16 Гц и 2 • 104 Гц; достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

Звуковые волны с частотами менее 16 Гц называются инфразвуками, а с частотами более 2*104 Гц – ультразвуками.

Громкость звука – это субъективная характеристика, которая зависит от частоты колебаний и чувствительности человеческого уха. интенсивности звука, т.е. определяется волне. Наибольшей чувствительностью Громкость звука зависит от амплитудой колебаний в звуковой органы слуха обладают к звукам с частотами от 700 до 6000 Гц.

 За единицу громкости звука принят - бел (в честь  На практике громкость измеряют в децибелах  10 дБ – шепот; Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона) (дБ): 1 дБ  = 0,1Б. – Ред.] 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях; 40 дБ – тихий разговор; 50 дБ – разговор средней громкости; 70 дБ – шум пишущей машинки; 80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля; 100 дБ – громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5–7 м; 120 дБ – шум работающего трактора на расстоянии 1 м; 130 дБ – порог болевого ощущения.

Звук, издаваемый телом, которое колеблется с одной, строго определенной частотой, называется - тоном. Частота колебаний характеризует высоту тона. Например, летящий комар издает звук высокого тона, шмель – звук низкого тона. больше частота, тем выше тон. Высота тона зависит от частоты: чем

Высота тона определяется частотой колебаний. Звуки человеческого голоса делят на несколько диапазонов: бас – 80–350 Гц, а английский певец Норман Аллин даже брал частоту 44 Гц (Ф.И.Шаляпин); баритон – 110–149 Гц ( В.С.Высоцкий); тенор – 130–520 Гц ( И.С.Козловский); дискант – 260–1000 Гц ( Р.Лоретти); сопрано – 260–1050 Гц ( Г.П.Вишневская); колоратурное сопрано – до 1400 Гц, а француженка Мадо Робен брала ре четвертой октавы – 2300 Гц.

Шумами называются звуки, образующие непрерывный набор частот, заполняющих некоторый интервал (скрип дверей, визг пилы, шипение змеи и т.д.). Такое раздражающее действие шума наносит человеку такой же вред, как ослепительный свет, ядовитый газ, ожог. Порогом слышимости называется   наименьшая интенсивность звуковой   волны,   которая  может  быть  воспринята органами слуха. Стандартный  порог  слышимости  принимается равным 10-12Вт/м2 при частоте 0 = l кГц.

В клубе, в аптеке, в кино, в магазине, Где на пружине, где на резине Хлопают двери, покоя не зная, Людям привычно, словно в трамвае. Входят, выходят, а дверь за собою Никто не придержит, никто не прикроет. Учатся дети скверной манере. Хлопают двери, хлопают двери... Хлопают, бухают, словно взбесились...

Музыкальные звуки обладают линейчатым спектром частот;  им соответствуют периодические или почти периодические колебания. Есть где-то в мире Бах и власть Высокой музыки над сором. Органа ледяная страсть Колючим восстает собором.

«Живой бьет по мертвому, а тот все вопит назовите описываемые физические Прозвучало над ясной рекою, Прозвенело в померкшем лугу, Прокатилось над рощей немою, Засветилось на том берегу. и вопит». явления: А.А.Фет