Lesoverzicht "Voortplanting van oscillaties in een medium. Kenmerken van golven"

We presenteren een videoles onder uw aandacht over het onderwerp “Voortplanting van trillingen in een elastisch medium. Longitudinaal en transversale golven". In deze les zullen we kwesties bestuderen die verband houden met de voortplanting van oscillaties in een elastisch medium. Je leert wat een golf is, hoe deze verschijnt en hoe deze wordt gekarakteriseerd. Laten we de eigenschappen en verschillen tussen longitudinale en transversale golven bestuderen.

We wenden ons tot de studie van kwesties die verband houden met golven. Laten we het hebben over wat een golf is, hoe deze verschijnt en waardoor deze wordt gekenmerkt. Het blijkt dat het naast alleen een oscillerend proces in een klein ruimtegebied ook mogelijk is om deze oscillaties in een medium voort te planten, en het is precies zo'n voortplanting die golfbeweging is.

Laten we verder gaan met een discussie over deze verdeling. Om de mogelijkheid van het bestaan ​​van oscillaties in een medium te bespreken, moeten we definiëren wat een compact medium is. Een dicht medium is een medium dat bestaat uit een groot aantal deeltjes waarvan de interactie zeer dicht bij elastisch is. Stel je het volgende gedachte-experiment voor.

Rijst. 1. Gedachte-experiment

Laten we een bol in een elastisch medium plaatsen. De bal zal krimpen, kleiner worden en vervolgens als een hartslag uitzetten. Wat wordt er in dit geval opgemerkt? In dit geval zullen de deeltjes die aan deze bal grenzen, hun beweging herhalen, d.w.z. ga weg, naderbij - daardoor zullen ze oscilleren. Omdat deze deeltjes interageren met andere deeltjes die zich verder van de bal bevinden, zullen ze ook oscilleren, maar met enige vertraging. Deeltjes die zich dichtbij deze bal bevinden, oscilleren. Ze zullen worden doorgegeven aan andere deeltjes, verder weg. De oscillatie zal zich dus in alle richtingen voortplanten. Merk op dat in dit geval de oscillatietoestand zich zal voortplanten. Deze voortplanting van de toestand van oscillaties is wat we een golf noemen. Dat kan gezegd worden het proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium in de tijd wordt een mechanische golf genoemd.

Let op: als we het hebben over het proces van het optreden van dergelijke oscillaties, moeten we zeggen dat ze alleen mogelijk zijn als er een interactie tussen deeltjes is. Met andere woorden: een golf kan alleen bestaan ​​als er een externe verstorende kracht is en krachten die de werking van de verstorende kracht tegenwerken. In dit geval zijn dit elastische krachten. Het voortplantingsproces zal in dit geval verband houden met de dichtheid en sterkte van de interactie tussen de deeltjes van dit medium.

Laten we nog één ding opmerken. De golf vervoert geen materie. Deeltjes oscilleren immers nabij de evenwichtspositie. Maar tegelijkertijd draagt ​​de golf energie. Dit feit kan worden geïllustreerd aan de hand van tsunami-golven. Materie wordt niet door de golf gedragen, maar de golf draagt ​​zo’n energie met zich mee die grote rampen met zich meebrengt.

Laten we het hebben over de soorten golven. Er zijn twee soorten: longitudinale en transversale golven. Wat is er gebeurd longitudinale golven? Deze golven kunnen in alle media voorkomen. En het voorbeeld met een pulserende bal in een dicht medium is slechts een voorbeeld van de vorming van een longitudinale golf. Zo'n golf plant zich voort in de ruimte in de tijd. Deze afwisseling van verdichting en verdunning is een longitudinale golf. Ik herhaal nogmaals dat zo'n golf in alle media kan voorkomen: vloeibaar, vast, gasvormig. Een longitudinale golf is een golf, tijdens de voortplanting waarvan de deeltjes van het medium oscilleren in de voortplantingsrichting van de golf.

Rijst. 2. Longitudinale golf

Wat de transversale golf betreft, dwarse golf kan alleen voorkomen in vaste stoffen en op het oppervlak van een vloeistof. Een golf wordt een transversale golf genoemd, tijdens de voortplanting waarvan de deeltjes van het medium loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf oscilleren.

Rijst. 3. Schuifgolf

De voortplantingssnelheid van longitudinale en transversale golven is verschillend, maar dit is het onderwerp van de volgende lessen.

Lijst met aanvullende literatuur:

Kent u het concept van een golf? // Kwantum. - 1985. - Nr. 6. - S. 32-33. Natuurkunde: mechanica. Graad 10: Proc. voor diepgaande studie van de natuurkunde / M.M. Balashov, A.I. Gomonova, AB Dolitsky en anderen; Ed. G.Ya. Myakishev. - M.: Bustard, 2002. Elementair leerboek voor natuurkunde. Ed. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974.

Afgewerkte werken

DEZE WERKEN

Er is al veel achter de rug en nu ben je afgestudeerd, als je natuurlijk op tijd je scriptie schrijft. Maar het leven is zo dat het je nu pas duidelijk wordt dat je, als je niet langer student bent, alle studentenvreugde zult verliezen, waarvan je er veel niet hebt geprobeerd, door alles uit te stellen en uit te stellen voor later. En nu, in plaats van bij te praten, sleutel je aan je scriptie? Er is een geweldige uitweg: download de scriptie die je nodig hebt van onze website - en je hebt meteen veel vrije tijd!
Diplomawerken zijn met succes verdedigd aan de leidende universiteiten van de Republiek Kazachstan.
Kosten van werk vanaf 20.000 tenge

CURSUS WERKT

Het cursusproject is het eerste serieuze praktijkwerk. Met het schrijven van een scriptie begint de voorbereiding op de ontwikkeling van afstudeerprojecten. Als een student leert de inhoud van het onderwerp in een cursusproject correct weer te geven en correct op te stellen, zal hij in de toekomst geen problemen hebben met het schrijven van rapporten, het opstellen van scripties of het uitvoeren van andere praktische taken. Om studenten te helpen bij het schrijven van dit type studenten werk en om de vragen uit te leggen die tijdens het samenstellen ervan rijzen, is in feite deze informatiesectie gemaakt.
Kosten van werk vanaf 2 500 tenge

MASTERScripties

Momenteel hoger onderwijsinstellingen Kazachstan en de GOS-landen is de graad van hoger onderwijs heel gebruikelijk. beroepsonderwijs, die volgt op de bachelor-masteropleiding. In de magistratuur studeren studenten met als doel het behalen van een masterdiploma, dat in de meeste landen van de wereld meer wordt erkend dan een bachelordiploma, en ook wordt erkend door buitenlandse werkgevers. Het resultaat van de opleiding in de magistratuur is de verdediging van een masterproef.
Wij voorzien u van actueel analytisch en tekstueel materiaal, de prijs is inclusief 2 wetenschappelijke artikelen en een abstract.
Kosten van werk vanaf 35.000 tenge

PRAKTIJKVERSLAGEN

Na het voltooien van elk type studentenpraktijk (educatief, industrieel, undergraduate) is een rapport vereist. Dit document zal het bewijs zijn praktisch werk student en de basis voor de vorming van beoordelingen voor de praktijk. Om een ​​stageverslag samen te stellen, moet je meestal informatie over de onderneming verzamelen en analyseren, rekening houden met de structuur en het werkschema van de organisatie waarin de stage plaatsvindt, een kalenderplan opstellen en je praktische activiteiten beschrijven.
Wij helpen je bij het schrijven van een verslag over de stage, rekening houdend met de specifieke kenmerken van de activiteiten van een bepaalde onderneming.

Om de preview van presentaties te gebruiken, maakt u een account voor uzelf aan ( rekening) Google en log in: https://accounts.google.com

Onderschriften van dia's:

Lesonderwerp: Voortplanting van trillingen in elastische media. Golven

Een dicht medium is een medium dat bestaat uit een groot aantal deeltjes waarvan de interactie zeer dicht bij elastisch is.

Het proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium in de tijd wordt een mechanische golf genoemd.

Voorwaarden voor het optreden van een golf: 1. De aanwezigheid van een elastisch medium 2. De aanwezigheid van een bron van trillingen - vervorming van het medium

Mechanische golven kunnen zich alleen in een bepaald medium (stof) voortplanten: in een gas, in een vloeistof, in een vaste stof. In een vacuüm kan geen mechanische golf ontstaan.

Golven worden gegenereerd door oscillerende lichamen die een vervorming van het medium in de omringende ruimte veroorzaken.

GOLVEN longitudinaal dwars

Longitudinaal - golven waarin oscillaties optreden in de voortplantingsrichting. Komen voor in elk medium (vloeistoffen, gassen, vaste lichamen).

Transversaal - waarbij oscillaties loodrecht op de richting van de golfbeweging plaatsvinden. Komt alleen voor in vaste stoffen.

Golven op het oppervlak van een vloeistof zijn noch longitudinaal noch transversaal. Als je een klein balletje op het wateroppervlak gooit, kun je zien dat het beweegt, zwaaiend op de golven, langs een cirkelvormig pad.

Golfenergie Een lopende golf is een golf waarbij energie wordt overgedragen zonder dat er materie wordt overgedragen.

Tsunami-golven. Materie wordt niet door de golf gedragen, maar de golf draagt ​​zo’n energie met zich mee die grote rampen met zich meebrengt.

Over het onderwerp: methodologische ontwikkelingen, presentaties en notities

Methodologische ontwikkeling van een natuurkundeles Volledige naam: Raspopova Tatjana Nikolajevna Functie: natuurkundeleraar Titel onderwijsinstelling: MKOU Djoginsky middelbare school Klas: 8 Sectie van het programma: "Overtredingen ...

Presentatie tijdens een natuurkundeles in groep 8 over het onderwerp "Geluidsgolven in verschillende media." Inclusief verschillende soorten activiteiten in de les. Het is een herhaling onafhankelijk werk, rapporten, experimenten...

Les "Voortplanting van licht in een homogeen medium"

Studenten moeten vertrouwd raken met de wet van de rechtlijnige voortplanting van licht; met de concepten van "puntbron van licht" en "schaduw" ...

De vergelijking van vrije harmonische oscillaties in het circuit. Wiskundige beschrijving van trillingen

Dit werk kan worden gebruikt bij het bestuderen van het onderwerp in graad 11: "Elektromagnetische oscillaties." Het materiaal is bedoeld om uit te leggen nieuw onderwerp en herhaling...

§ 1 Voortplanting van trillingen in een medium. Longitudinale en transversale golven

Laten we eens kijken hoe oscillaties zich in verschillende media voortplanten. Vaak kon je zien hoe cirkels uiteenlopen vanaf een vlotter of een steen die in het water werd gegooid. Oscillaties die een vervorming van het medium in de ruimte veroorzaken, kunnen een bron worden van bijvoorbeeld aardbevingsgolven, zee golven of geluid. Als we naar geluid kijken, produceren trillingen zowel een geluidsbron (snaar of stemvork) als een geluidsontvanger, bijvoorbeeld een microfoonmembraan. Het medium waar de golf doorheen gaat, oscilleert ook.

Het proces van voortplanting van oscillaties in de ruimte in de tijd wordt een golf genoemd. Golven zijn verstoringen die zich voortplanten in de ruimte en zich verwijderen van hun plaats van oorsprong.

Opgemerkt moet worden dat de voortplanting van mechanische golven alleen mogelijk is in gas, vloeibare en vaste media. In een vacuüm kan geen mechanische golf ontstaan.

Vaste, vloeibare, gasvormige media bestaan ​​uit individuele deeltjes die met elkaar interageren door middel van bindingskrachten. Excitatie van oscillaties van deeltjes van een bepaald medium op de ene plaats veroorzaakt geforceerde oscillaties van naburige deeltjes, die op hun beurt oscillaties van de volgende exciteren, enzovoort.

Er zijn longitudinale en transversale golven.

Een golf wordt longitudinaal genoemd als de deeltjes van het medium oscilleren in de richting waarin de golf zich voortplant.

Een longitudinale golf kan worden gezien in het voorbeeld van een zachte lange veer: door een van de uiteinden samen te drukken en los te laten (het andere uiteinde is vast), zullen we een opeenvolgende beweging van condensatie en verdunning van de spoelen veroorzaken.

Met andere woorden, we observeren hoe een verstoring van het ene uiteinde naar het andere gaat, veroorzaakt door een verandering in de elastische kracht, bewegingssnelheid of versnelling van de spoelen van de veer, verplaatsing van de spoelen ten opzichte van de evenwichtslijn. Op dit voorbeeld we zien een reizende golf.

Een lopende golf is een golf die, wanneer hij zich in de ruimte beweegt, energie overdraagt ​​zonder materie over te dragen.

a) begintoestand; b) veercompressie; c) overdracht van trillingen van de ene spoel naar de andere (condensatie en verdunning van de spoelen).

In de mechanica worden de zogenaamde elastische golven bestudeerd.

Een medium waarvan de deeltjes zodanig met elkaar zijn verbonden dat een verandering in de positie van een van hen leidt tot een verandering in de positie van andere deeltjes, wordt elastisch genoemd.

Een golf wordt transversaal genoemd als de deeltjes van het medium oscilleren in een richting loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf.

Als een rubberen koord horizontaal wordt uitgerekt, het ene uiteinde stevig wordt vastgezet en het andere uiteinde in een verticale oscillerende beweging wordt gebracht, kunnen we een transversale golf waarnemen.

Voor het experiment zullen we kettingen van veren en kogels modelleren, en op dit model zullen we de beweging van longitudinale en transversale golven analyseren.

In het geval van een longitudinale golf (a) worden de kogels verplaatst en worden de veren uitgerekt of samengedrukt, dat wil zeggen dat er compressie- of spanningsvervorming optreedt. Er moet aan worden herinnerd dat in een vloeibaar en gasvormig medium een ​​dergelijke vervorming gepaard gaat met verdichting van het medium of de verdunning ervan.

Als de kogel loodrecht op de ketting (b) wordt verplaatst, zal de zogenaamde schuifvervorming optreden. In dit geval zullen we de beweging van een transversale golf zien. Er moet aan worden herinnerd dat in vloeistof en gasvormige omgeving afschuifvervorming is niet mogelijk.

Daarom geldt de volgende definitie.

Mechanische longitudinale golven kunnen zich in elk medium voortplanten: vloeibaar, gasvormig en vast. Transversale golven kunnen alleen bestaan ​​in vaste media.

§ 2 Korte samenvatting van het onderwerp van de les

De voortplanting van mechanische golven is alleen mogelijk in gasvormige, vloeibare en vaste media. Een mechanische golf kan op geen enkele manier ontstaan ​​in een vacuüm.

Er zijn longitudinale en transversale golven. Mechanische longitudinale golven kunnen zich in elk medium voortplanten: vloeibaar, gasvormig en vast. Transversale golven kunnen alleen bestaan ​​in vaste media.

Lijst met gebruikte literatuur:

1. Natuurkunde. Groot encyclopedisch woordenboek/ Ch. red. A. M. Prokhorov. - 4e druk. - M.: Grote Russische Encyclopedie, 1999. - S. 293-295.
2. Irodov I.E. Mechanica. Basiswetten / I.E. Irodov. – 5e druk, Rev.–M.: Basic Knowledge Laboratory, 2000, pp. 205–223.
3. Irodov I.E. Mechanica van oscillerende systemen / I.E. Irodov. - 3e ed., Rev. - M.: Basic Knowledge Laboratory, 2000, pp. 311-320.
4. Peryshkin AV Natuurkunde. Graad 9: leerboek / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. – M.: Trap, 2014. – 319p. Verzameling test taken in natuurkunde, graad 9. / EA Maron, AE Maron. Uitgeverij "Enlightenment", Moskou, 2007.

Gebruikte afbeeldingen: