Механические колебания волны. Звук

Как вы уже можете помнить, на прошлом уроке мы с Вами познакомились с волнами, и я думаю что у самых любопытных из вас, появились вопросы, о том, что мы ещё можем узнать о волне?

На уроке мы с вами знаем:

1. Что такое длина волны?
2. Как рассчитать скорость волны?
3. Какими волны бывают?

Для начала вспомним, что механическая волна – это колебание, которое распространяется с течением времени в упругой среде. Раз это колебание, волне будут присущи все характеристики, которые соответствуют колебанию: амплитуда, период колебания и частота.

Кроме этого, у волны появляются свои особые характеристики. Одной из таких характеристик является длина волны. Обозначается длина волны греческой буквой (лямбда, или говорят «ламбда») и измеряется в метрах. Перечислим характеристики волны:

Что такое длина волны?

Длина волны – это наименьшее расстояние между частицами, совершающими колебание с одинаковой фазой.

Также длиной волны можно назвать расстояние, пройденное волной, за один период колебания частицы.

Что такое длина волны?

Следующая характеристика – это скорость распространения волны (или просто скорость волны). Скорость волны обозначается так же, как и любая другая скорость, буквой и измеряется в . Как наглядно объяснить, что такое скорость волны?

Представьте себе летящую над гребнем волны чайку. Ее скорость полета над гребнем и будет скоростью самой волны.

Какова связь между длиной волны и её скоростью?

Скорость волны зависит от того, какова плотность среды, каковы силы взаимодействия между частицами этой среды. Запишем связь между скоростью волны, длиной волны и периодом волны: .

Скорость можно определить, как отношение длины волны, расстояние, пройденное волной за один период, к периоду колебания частиц среды, в которой распространяется волна. Кроме этого, вспомним, что период связан с частотой следующим соотношением:

Тогда получим соотношение, которое связывает скорость, длину волны и частоту колебаний: .

Мы знаем, что волна возникает в результате действия внешних сил. Важно заметить, что при переходе волны из одной среды в другую изменяются ее характеристики: скорость движения волн, длина волны. А вот частота колебания остается прежней.

Какими бывают волны?

Волны подразделяют на 2 вида:

• продольные;
• поперечные.

Продольная – это волна, в которой колебание частиц среды происходит в направлении распространения волны.

Продольная волна представляет собой чередование областей уплотнения и разряжения.
Продольные волны возникают из-за сжатия и разряжения среды, поэтому они могут возникать в жидких, твердых и газообразных средах.

Поперечная – это волна, в которой колебание частиц среды происходит перпендикулярно направлению распространения волны.

Поперечная волна представляет собой чередование горбов и впадин.
Поперечные волны возникают вследствие сдвига слоев среды относительно друг друга, поэтому они распространяются в твердых телах.

Для просмотра небольшого закрепительного материала по пройденной теме, посмотрите видео по ссылке:

Задание для закрепеления:

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20 м. С какой ско­ростью распространяется волна, если период колебаний частиц в волне 10 с?

2. Рыболов заметил, что за 5 с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн 1 м. Какова скорость распрост­ранения волн?

3. Частота колебаний в волне 10000 Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.

4. Длина волны равна 2 м, а скорость ее распространения 400 м/с. Опреде­лить, сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.