Transcript Вълни, механични вълни
Slide 1
Каква е темата на учебния проект?
Вълни.Механични вълни.
Какви дидактически цели си поставяте с проекта?
Формиране
Развитие
и развитие на познавателна активност в учениците, разширяване на системата от знания и умения.
на критично мислене
Формиране
на умения за самостоятелната познавателна дейност, на навици за обработка на големи обеми от информация, на
умения за формулиране на проблеми и работни хипотези, намиране на начини за тяхната проверка и решаване на проблема.
Slide 2
Ръководител на проекта
Име, презиме, фамилия на ръководителя
Елена Андреева Василева
Град
Варна
Училище и клас
Вашият учебен проект апробиран ли е в учебния процес?
Фак .901
физика
Какви методически задачи решавате в проекта?
Формиране или развитие на различни видове понятия
Усвояване или разширяване на обема на знания
Развитие на умения за търсене на научна информация в Интернет; за оформяне и подготовка на резултати с помощта на компютърни програми и Интернет.
Допълнителни въпроси/проблеми от учебната тема :
Информация за:
Оформление на резултатите от проекта
Презентация
http://mehanichni-valni.hit.bg/
http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8A%D0%BB%D0%BD%D0%B0
http://www.znam.bg/zmonres/edu/fizika%209/EUK/UNIT11/unit1.htm
Slide 3
В
Slide 4
Механични вълни
Slide 5
ВЪЛНОВИ ЯВЛЕНИЯ
Вълна – процес, при който трептенията се
разпространяват в пространството с течение
на времето. тяло или устройство, което
предизвиква принудени трептения в среда.
Механични вълни – възникват вследствие на
силите на еластичност и се разпространяват в
твърда, течна и газова среда, но не и във
вакуум.
Източник на вълна –
Slide 6
направление на
трептене
Напречна вълна
направление на разпространение
Надлъжна вълна
направлението на трептене съвпада с направлението на разпространение
Slide 7
ХАРМОНИЧНА ВЪЛНА
Вълна, чийто източник извършва хармонично
трептене, се нарича хармонична.
Характеристики:
Период(Т - s); Честота(ν - Hz);
Дължина на вълната(λ - m);
Скорост на вълната ( υ= λ/Т или υ= λ.ν - m/s);
Eнергия на вълната – независимо от
природата им всички вълни пренасят енергия
без пренасяне на вещество.
Slide 8
ВИДОВЕ ВЪЛНИ
Едномерна(линейна) хармонична вълна –
разпространява се по едно направление.
Плоски вълни.
Сферични вълни.
Напречни вълни.
Надлъжни вълни.
Цилиндрични вълни.
Сеизмични вълни.
Slide 9
Повърхностна
вълна
Сферична вълна
Slide 10
Монопол
Дипол
Цилиндрични вълни
Slide 11
Сеизмични
вълни
направление
уплътнение разреждане на трептене
посока на разпространение на вълната
направление на трептене
граница на еластичност
покой напрежение
освобождаване
на напрежението
Slide 12
Възникване на напречна вълна
y
F
1
2
3
4
5
6
7
T
Разстоянието, на което се
разпространява вълната за
един период се нарича
дължина на вълната
T
амплитуда А
t 0
t
1
4
t
1
2
t
3
T
4
кръгова честота
линейна честота
t T
скорост на разпространение
u
E /
x
напречна вълна
u
G /
вълна във флуид
надлъжна вълна
u
K /
Slide 13
Характеристики на вълновото поле
Фронт на вълната – съвкупността от точки, до
които достигат трептенията или вълната в
даден момент.
Вълнови повърхности – множеството от точки,
до които вълните от източника достигат за
еднакво време.
Лъчи – линиите, перпендикулярни на
вълновите повърхности.
Slide 14
Характеристики на вълновото поле
вълнови повърхнини
вълнов
фронт
вълнова
повърхнина
лъч
вълново поле
А
лъч
Сферична вълна
Плоска вълна
Slide 15
ОТРАЖЕНИЕ НА МЕХАНИЧНИ ВЪЛНИ
Явление, при което механични вълни достигат до
граница на средата, в която се разпространяват и
предизвикват появата на нова вълна в същата среда,
но с друга посока се нарича отражение.
Slide 16
ОТРАЖЕНИЕ НА ВЪЛНИТЕ
α ъгъл на падане
ά ъгъл на отражение
Падащата и отразената
вълна се
разпространяват в
една среда, имат
еднаква u, λ и ν .
u= λ. ν
Slide 17
Отражение на вълна от граница
Разпространение на
вълна в еднородна
среда.
Отражение на вълна от
среда с по-малка
плътност(незакрепен край)
Отражение на вълна от
плътна среда(закрепен край)
Падащата и отразената
вълна имат еднакви λ,ν,u.
Отразената вълна се връща
обърната, но има същата
форма както падащата.
Отразената вълна не се
връща обърната. Няма
загуба на полувълна.
Отразената вълна губи
половин дължина на
вълната.
Slide 18
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ НА
ВЪЛНИТЕ
Явление, при което в резултат на наслагване на две
или повече вълни, се получава увеличение на
амплитудата на рeзултантната вълна в някои точки
и намаление в други.
Slide 19
Интерференция -пример
Единична
бягаща
вълна
Две бягащи вълни (в светло и тъмно сиво)
и резултатът от наслагването им в синьо.
Двете черни точки са точки от средата, до
които достигат вълните.
Две кохерентни
бягащи вълни
минимуми
максимуми
Slide 20
Примери:
Отражение, интерференция и дифракция на механични вълни
1. Отражение и интерференция на водна вълна от граница
максимална
амплитуда
2. Дифракция от процеп
гасене на вълновия
процес
Процепът става източник
на вторична, кохерентна с
падащата, вълна.
Slide 21
Стояща вълна
Стоящата вълна(стационарна вълна), е вълна, която остава в постоянно
положение.
Тя възниква като резултат на интерференция между две вълни с еднакви
λ, ν , А, разпространяващи се в противоположни посоки.
Стояща вълна в стационарна среда. Червените точки представят възлите на
вълната.
y
връх
във връх: Аs = 2A
0
възел
x
във възел: Аs = 0
/2
Slide 22
Пример
1
2
В коя от точките има връх и в коя – възел на стоящата
вълна?
Slide 23
СТОЯЩИ ВЪЛНИ
Slide 24
Собствени трептения на ограничени среди
а) Струна, закрепена в двата си края
Условие за възникване на стояща вълна:
По дължината на струната (L) да се нанасят цяло
число дължини на стоящата вълна (λs).
L n Sn ;
L
n 1; L S 1
n 2; L 2 S 2
n 3; L 3 S 3
n 1, 2 ,...
Slide 25
Собствени трептения на ограничени среди
б) Струна, закрепена в единия край.
Условие за възникване на стояща вълна:
По дължината на струната да се нанасят нечетно число
половинки дължини на стоящата вълна
L
2 n 1
2
Sn ;
n 1, 2 ,..
Slide 26
Енергия на стоящата вълна
Частиците във възлите на стоящата вълна са в покой
и затова през тях не се пренася енергия. Енергията
„стои” на място и не се пренася по струната, като два
пъти за един период кинетичната енергия се
превръща в потенциална и обратно.
.
Slide 27
Сравнение на бягаща и стояща вълна
Бягаща вълна
Стояща вълна
Всички частици
трептят с еднакви
амплитуди.
Всички частици между два
съседни възела трептят с
различна амплитуда.
Пренася енергия в
пространството.
Не пренася енергия, защото
падащата и отразената
вълни носят еднаква енергия
в противоположни посоки.
Извършва се превръщане
на:
Ек <=> Ep
Каква е темата на учебния проект?
Вълни.Механични вълни.
Какви дидактически цели си поставяте с проекта?
Формиране
Развитие
и развитие на познавателна активност в учениците, разширяване на системата от знания и умения.
на критично мислене
Формиране
на умения за самостоятелната познавателна дейност, на навици за обработка на големи обеми от информация, на
умения за формулиране на проблеми и работни хипотези, намиране на начини за тяхната проверка и решаване на проблема.
Slide 2
Ръководител на проекта
Име, презиме, фамилия на ръководителя
Елена Андреева Василева
Град
Варна
Училище и клас
Вашият учебен проект апробиран ли е в учебния процес?
Фак .901
физика
Какви методически задачи решавате в проекта?
Формиране или развитие на различни видове понятия
Усвояване или разширяване на обема на знания
Развитие на умения за търсене на научна информация в Интернет; за оформяне и подготовка на резултати с помощта на компютърни програми и Интернет.
Допълнителни въпроси/проблеми от учебната тема :
Информация за:
Оформление на резултатите от проекта
Презентация
http://mehanichni-valni.hit.bg/
http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8A%D0%BB%D0%BD%D0%B0
http://www.znam.bg/zmonres/edu/fizika%209/EUK/UNIT11/unit1.htm
Slide 3
В
Slide 4
Механични вълни
Slide 5
ВЪЛНОВИ ЯВЛЕНИЯ
Вълна – процес, при който трептенията се
разпространяват в пространството с течение
на времето. тяло или устройство, което
предизвиква принудени трептения в среда.
Механични вълни – възникват вследствие на
силите на еластичност и се разпространяват в
твърда, течна и газова среда, но не и във
вакуум.
Източник на вълна –
Slide 6
направление на
трептене
Напречна вълна
направление на разпространение
Надлъжна вълна
направлението на трептене съвпада с направлението на разпространение
Slide 7
ХАРМОНИЧНА ВЪЛНА
Вълна, чийто източник извършва хармонично
трептене, се нарича хармонична.
Характеристики:
Период(Т - s); Честота(ν - Hz);
Дължина на вълната(λ - m);
Скорост на вълната ( υ= λ/Т или υ= λ.ν - m/s);
Eнергия на вълната – независимо от
природата им всички вълни пренасят енергия
без пренасяне на вещество.
Slide 8
ВИДОВЕ ВЪЛНИ
Едномерна(линейна) хармонична вълна –
разпространява се по едно направление.
Плоски вълни.
Сферични вълни.
Напречни вълни.
Надлъжни вълни.
Цилиндрични вълни.
Сеизмични вълни.
Slide 9
Повърхностна
вълна
Сферична вълна
Slide 10
Монопол
Дипол
Цилиндрични вълни
Slide 11
Сеизмични
вълни
направление
уплътнение разреждане на трептене
посока на разпространение на вълната
направление на трептене
граница на еластичност
покой напрежение
освобождаване
на напрежението
Slide 12
Възникване на напречна вълна
y
F
1
2
3
4
5
6
7
T
Разстоянието, на което се
разпространява вълната за
един период се нарича
дължина на вълната
T
амплитуда А
t 0
t
1
4
t
1
2
t
3
T
4
кръгова честота
линейна честота
t T
скорост на разпространение
u
E /
x
напречна вълна
u
G /
вълна във флуид
надлъжна вълна
u
K /
Slide 13
Характеристики на вълновото поле
Фронт на вълната – съвкупността от точки, до
които достигат трептенията или вълната в
даден момент.
Вълнови повърхности – множеството от точки,
до които вълните от източника достигат за
еднакво време.
Лъчи – линиите, перпендикулярни на
вълновите повърхности.
Slide 14
Характеристики на вълновото поле
вълнови повърхнини
вълнов
фронт
вълнова
повърхнина
лъч
вълново поле
А
лъч
Сферична вълна
Плоска вълна
Slide 15
ОТРАЖЕНИЕ НА МЕХАНИЧНИ ВЪЛНИ
Явление, при което механични вълни достигат до
граница на средата, в която се разпространяват и
предизвикват появата на нова вълна в същата среда,
но с друга посока се нарича отражение.
Slide 16
ОТРАЖЕНИЕ НА ВЪЛНИТЕ
α ъгъл на падане
ά ъгъл на отражение
Падащата и отразената
вълна се
разпространяват в
една среда, имат
еднаква u, λ и ν .
u= λ. ν
Slide 17
Отражение на вълна от граница
Разпространение на
вълна в еднородна
среда.
Отражение на вълна от
среда с по-малка
плътност(незакрепен край)
Отражение на вълна от
плътна среда(закрепен край)
Падащата и отразената
вълна имат еднакви λ,ν,u.
Отразената вълна се връща
обърната, но има същата
форма както падащата.
Отразената вълна не се
връща обърната. Няма
загуба на полувълна.
Отразената вълна губи
половин дължина на
вълната.
Slide 18
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ НА
ВЪЛНИТЕ
Явление, при което в резултат на наслагване на две
или повече вълни, се получава увеличение на
амплитудата на рeзултантната вълна в някои точки
и намаление в други.
Slide 19
Интерференция -пример
Единична
бягаща
вълна
Две бягащи вълни (в светло и тъмно сиво)
и резултатът от наслагването им в синьо.
Двете черни точки са точки от средата, до
които достигат вълните.
Две кохерентни
бягащи вълни
минимуми
максимуми
Slide 20
Примери:
Отражение, интерференция и дифракция на механични вълни
1. Отражение и интерференция на водна вълна от граница
максимална
амплитуда
2. Дифракция от процеп
гасене на вълновия
процес
Процепът става източник
на вторична, кохерентна с
падащата, вълна.
Slide 21
Стояща вълна
Стоящата вълна(стационарна вълна), е вълна, която остава в постоянно
положение.
Тя възниква като резултат на интерференция между две вълни с еднакви
λ, ν , А, разпространяващи се в противоположни посоки.
Стояща вълна в стационарна среда. Червените точки представят възлите на
вълната.
y
връх
във връх: Аs = 2A
0
възел
x
във възел: Аs = 0
/2
Slide 22
Пример
1
2
В коя от точките има връх и в коя – възел на стоящата
вълна?
Slide 23
СТОЯЩИ ВЪЛНИ
Slide 24
Собствени трептения на ограничени среди
а) Струна, закрепена в двата си края
Условие за възникване на стояща вълна:
По дължината на струната (L) да се нанасят цяло
число дължини на стоящата вълна (λs).
L n Sn ;
L
n 1; L S 1
n 2; L 2 S 2
n 3; L 3 S 3
n 1, 2 ,...
Slide 25
Собствени трептения на ограничени среди
б) Струна, закрепена в единия край.
Условие за възникване на стояща вълна:
По дължината на струната да се нанасят нечетно число
половинки дължини на стоящата вълна
L
2 n 1
2
Sn ;
n 1, 2 ,..
Slide 26
Енергия на стоящата вълна
Частиците във възлите на стоящата вълна са в покой
и затова през тях не се пренася енергия. Енергията
„стои” на място и не се пренася по струната, като два
пъти за един период кинетичната енергия се
превръща в потенциална и обратно.
.
Slide 27
Сравнение на бягаща и стояща вълна
Бягаща вълна
Стояща вълна
Всички частици
трептят с еднакви
амплитуди.
Всички частици между два
съседни възела трептят с
различна амплитуда.
Пренася енергия в
пространството.
Не пренася енергия, защото
падащата и отразената
вълни носят еднаква енергия
в противоположни посоки.
Извършва се превръщане
на:
Ек <=> Ep