Механические колебания и их характеристики. Виды колебаний. Механические волны

Содержание

Слайд 2

Механические колебания и их характеристики Виды колебаний. Резонанс Механические волны и

Механические колебания и их характеристики
Виды колебаний. Резонанс
Механические волны и их характеристики
Звуковые

волны и их характеристики

План занятия

Слайд 3

Механические колебания — движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные

Механические колебания — движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные

интервалы времени.

Период колебаний — интервал времени, в течение которого происходит одно полное колебание

Частота колебаний — величина, равная числу полных колебаний, совершаемых в единицу времени

Амплитуда колебаний — максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия

Циклическая частота – число колебаний, совершаемых за 2π/с

1 Гц (Герц)

Слайд 4

Виды маятников Пружинный маятник - груз, прикрепленный к пружине, массой которой

Виды маятников

Пружинный маятник - груз, прикрепленный к пружине, массой которой можно

пренебречь.

Математический маятник - материальная точка, подвешенная на тонкой нерастяжимой и невесомой нити.

Слайд 5

Виды колебаний Свободные Затухающие Вынужденные Возникают под действием внутренних сил в

Виды колебаний

Свободные

Затухающие

Вынужденные

Возникают под действием внутренних сил в системе, выведенной из положения

равновесия

Наличие устойчивого равновесия

Малое трение

Возникают под действием силы трения

Происходят под действием внешних периодически изменяющихся сил

Слайд 6

Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты

Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении

частоты изменения внешней силы, действующей на систему, с частотой ее свободных колебаний.
Слайд 7

Механическая волна — колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени Продольная

Механическая волна — колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени

Продольная волна

– колебания, в которых движение частиц среды происходит в направлении распространения волны

Распространяются в любой среде

Поперечная волна – колебания, распространяющиеся в направлении, перпендикулярно направлению распространения волны

Распространяются в твердых телах и на поверхности воды

Слайд 8

Скорость механической волны — скорость распространения возмущения в среде Длина механической

Скорость механической волны — скорость распространения возмущения в среде

Длина механической волны

— наименьшее расстояние между двумя точками, колеблющимися в одной фазе
Слайд 9

Звуковые волны — упругие механические волны в среде, вызывающие у человека

Звуковые волны — упругие механические волны в среде, вызывающие у

человека слуховые ощущения. Слуховые ощущения у человека вызывают звуковые волны с частотой колебаний, лежащей в пределах от 16 Гц до 20 кГц.

Минимальное изменение давления, которое может фиксироваться человеческим ухом, определяет порог слышимости

Объективные

Звуковое давление

Максимальное изменение давления, которое еще в состоянии фиксировать человеческое ухо, определяет болевой порог

Слайд 10

Скорость звука Скорость распространения звуковых колебаний зависит от среды, в которой они распространяются

Скорость звука

Скорость распространения звуковых колебаний зависит от среды, в которой они

распространяются
Слайд 11

Субъективные Громкость Величина, определяемая изменением давления в среде. Зависит от амплитуды

Субъективные

Громкость

Величина, определяемая изменением давления в среде. Зависит от амплитуды колебаний давления

в звуковой волне

Единица измерения –
1 дБ (децибел)

Нормальный уровень шума – 30-40 дБ. При более высоких значениях возникает шумовая болезнь

Высота

Величина, определяемая частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук

Тембр

Определяется формой звуковых колебаний

Слайд 12

Инфразвук - звуковая волна, частотой меньше 16 Гц. Инфразвуковые волны возникают

Инфразвук - звуковая волна, частотой меньше 16 Гц.
Инфразвуковые волны возникают

при катастрофических событиях в природе - ураганах, землетрясениях, извержении вулкана, грозовом разряде, взрыве ядерной бомбы. Кроме того, в инфразвуковом диапазоне могут работать промышленные станки и установки.

Распространяется на значительные расстояния в воздухе

Вызывает вибрацию объектов за счет резонанса

Большая амплитуда колебаний

Слабо поглощается

Слайд 13

Использование инфразвука влияние на организм человека (7 Гц – смертелен –

Использование инфразвука

влияние на организм человека (7 Гц – смертелен – α-ритм

головного мозга)
поющие пески
определение эпицентра землетрясений
Слайд 14

Ультразвуковые волны - механические волны с частотой колебания, большей 20 000

Ультразвуковые волны - механические волны с частотой колебания, большей 20 000 Гц

Образование

направленных пучков

Сильно поглощаются газами

Слабо поглощаются жидкостями

Ускорение протекания диффузии

Влияние на скорость протекания реакций

Распространяется на значительные расстояния в твердых телах

Слайд 15

Применение ультразвука Сверление и резка металлов Очистка от загрязнений и отмывка

Применение ультразвука

Сверление и резка металлов
Очистка от загрязнений и отмывка деталей
Приготовление эмульсий
дефектоскопия
УЗ

пайка и сварка
Слайд 16

Применение ультразвука Гальватехника Дубление кож Эхолокация (гидролокация) Сирена Свисток Гамильтона УЗ расходомер УЗ стерилизатор

Применение ультразвука

Гальватехника
Дубление кож
Эхолокация (гидролокация)
Сирена
Свисток Гамильтона
УЗ расходомер
УЗ стерилизатор

Слайд 17

Применение ультразвука в медицине УЗИ ЭХО-КГ Косметология Дезинфекция Чем выше частота

Применение ультразвука в медицине

УЗИ
ЭХО-КГ
Косметология
Дезинфекция

Чем выше частота УЗ волны, тем меньше глубина

проникновения в ткань и лучше разрешение близко расположенных объектов
Слайд 18

Ультразвук в природе Летучие мыши Дельфины и киты Некоторые насекомые Собаки (воспринимают)

Ультразвук в природе

Летучие мыши
Дельфины и киты
Некоторые насекомые
Собаки (воспринимают)