Распространение колебаний в среде

Тема урока:

Распространение колебаний в среде. Волны.
Продольные и поперечные волны.

Цели урока:

Объяснить механизм возникновения колебаний частиц в среде, дать определение механических волн, продольной и поперечной волны. Научить находить отличия и сходства между поперечными и продольными волнами.
расширение кругозора учащихся, развитие исследовательских умений, умений анализировать, сравнивать, умение самостоятельно «добывать» знания и делать выводы.
воспитание культуры общения, умение выражать свои мысли, слушать товарищей.

Мы живем в мире волн и насквозь ими пронизаны, да и сами являемся источниками волн. Многие из вас думают, что волна бывает только на воде.
Мы кожей чувствуем волну холода и тепла, вся поверхность кожи является приемником тепловых процессов, происходящих в воздухе. Наш нос чувствует волну запаха, исходящего от пахучих веществ. Наши глаза видят волны на пруду, на озере, волну ржи в поле. Наши уши слышат звуковые волны, голоса, музыку, шум. В этом случае мы являемся приемниками волн.

Мир мехаических волн

Волны

Волны

Волны

Волна на поверхности воды

Возмущение – изменение некоторых физических величин, характеризующих состояние среды.

Волны - возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения.

Возмущение. Волны

Упругая волна - это механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде.

Условия возникновения волны волны

1. Наличие упругой среды
2. Наличие источника колебаний – деформации среды

Чередование сжатия с разрежением

Однородная среда

Продольная волна

Направление распространения волны

Направление колебаний

Продольные волны – это волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.

T – период колебаний.
Точка 1 колеблется вверх-вниз. Колебания от неё передаются шнуру.

Направление распространения волны

Направление колебаний

Поперечные волны – это волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения.

Поперечные волны

Поперечные волны. (Шарики)

Поперечные волны (Гантель)

(Физика 9 класс)

Поперечные и
продольные волны

Проверка

Направление
распространения волны

Продольные волны

Разрежение

Сгущение

Упругие поперечные волны – это волны сдвига.
Распространяются только в твёрдых телах.

Поперечные волны

Бегущая волна

«Эксперимент на себе»

Происходит ли в бегущей волне перенос вещества?

Важное свойство всех волн — перенос энергии без переноса вещества. Заядлые рыбаки хорошо знают, что, когда забрасываешь удочку, в воде появляются волны, разбегающиеся во все стороны, но поплавок при этом колеблется вверх и вниз, следуя за движением частиц воды. Частицы, как и поплавок, не движутся вслед за волной. Волна же, распространяясь, все дальше несет энергию, которая заставляет двигаться новые и новые частицы.

Перенос энергии без переноса вещества

Землетрясения – это колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами.

Сейсмическое зондирование земного шара

Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
Скорость распространения волн зависит от плотности и упругих свойств среды, в которой они распространяются.

Типы сейсмических волн:
а - продольные Р,
б - поперечные S,
в - поверхностные Лява L,
г - поверхностные Рэлея R.
Красной стрелкой показано направление распространения волны.

Это интересно

Вначале на сейсмологической станции регистрируется продольная волна, так как её скорость при распространении в земной коре больше, чем у поперечной. Спустя некоторое время регистрируется поперечная волна, возбуждаемая при землетрясении одновременно с продольной.