Механические колебания и волны. Решение задач

Содержание

Слайд 2

Движение, при котором состояния тела с течением времени повторяют-ся, причем тело

Движение, при котором состояния тела с течением времени повторяют-ся, причем тело

проходит через по-ложение устойчивого равновесия по-очередно в противоположных нап-равлениях, называют механическим колебательным движением.

Маятник — твердое тело, совершаю-щее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси.

Маятник

Нитяной

Пружинный

Слайд 3

Гармонические колебания колебания, при которых смещение колеблющейся точки от положения равновесия

Гармонические колебания

колебания, при которых смещение колеблющейся точки от положения равновесия изменяется

с течением времени по закону синуса или косинуса

Уравнения гармонических колебаний

 

 

Кинематический закон гармонического движения

Слайд 4

Смещение Амплитуда Циклическая частота Начальная фаза Фаза колебаний

 

 

Смещение

Амплитуда

Циклическая
частота

Начальная фаза

Фаза колебаний

 

 

 

 

 

 

Слайд 5

Смещение Амплитуда Циклическая частота Начальная фаза Фаза колебаний При колебаниях периодически

 

Смещение

Амплитуда

Циклическая
частота

Начальная фаза

Фаза колебаний

 

При колебаниях периодически проис­ходит переход потенциальной энергии в кинетическую

и обрат­но.

 

Слайд 6

Кинетическая энергия Потенциальная энергия

 

 

Кинетическая энергия

Потенциальная энергия

 

 

 

 

 

Слайд 7

Характеристики волн Амплитуда Частота Период А Т Волна — изменение состояния

Характеристики волн

Амплитуда

Частота

Период

А

Т

Волна — изменение состояния среды, распространяющееся в пространстве и времени.


Слайд 8

Характеристики волн Скорость распространения физическая величина, определя-емая расстоянием, которое прохо-дит любая

Характеристики волн

Скорость распространения

физическая величина, определя-емая расстоянием, которое прохо-дит любая точка фронта

волны за единицу времени.

Длина волны

Расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в оди-наковых фазах.

 

 

 

Слайд 9

Эхо — это явление отражения звуко-вых волн от плотных объектов. Отражение

Эхо — это явление отражения звуко-вых волн от плотных объектов.

Отражение —

это изменение направ-ления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвраща-ется в среду, из которой он пришёл.

Эхо

Слайд 10

Задача 1. По представленному графику определите амплитуду и период колебаний нитяного

Задача 1. По представленному графику определите амплитуду и период колебаний нитяного

маятника.

Решение:

х, см

t, с

0

-1

1

2

1. Отмечаем точку равновесия.

2. Находим амплитуду колебаний, т.е. максимальное смещение тела от положения равновесия.

А = 1 см.

3. Определяем период колебаний — время одного полного колебания.

N = 2, t = 2 c.

 

Ответ:

А = 1 см, Т = 1 с.

Слайд 11

Задача 2. Пружинный маятник совершил за 4 секунды 16 полных колебаний.

Задача 2. Пружинный маятник совершил за 4 секунды 16 полных колебаний.

Определите период и частоту колебаний этого маятника.

t = 4 с

N = 16

Т = ?

ν = ?

Решение:

 

 

 

или

 

 

Ответ: Т = 0,25 с; v = 4 Гц.

 

Характерная особенность механических колебаний

Слайд 12

Задача 3. Длина океанической волны составляет 270 метров, период составляет 13,5

Задача 3. Длина океанической волны составляет 270 метров, период составляет 13,5

секунды. Определите скорость распространения волн.

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

Слайд 13

Задача 4. Определите, во сколько раз будет отличаться длина звуковой волны

Задача 4. Определите, во сколько раз будет отличаться длина звуковой волны

при переходе из воздуха в воду. Считать, что скорость распространения звука в воздухе 340 м/с, в воде 1450 м/с.

 

 

 

Решение:

 

При переходе волны из одной среды в другую частота колебаний сохраняется.

 

 

 

 

 

Слайд 14

Задача 5. В результате выстрела было услышано эхо через 20 секунд

Задача 5. В результате выстрела было услышано эхо через 20 секунд

после произве-денного выстрела. Определите расстояние до преграды, если скорость звука соста-вляла 340 м/с.

t = 20 c

 

s = ?

Решение:

Эхо – это отраженная волна.

 

 

 

Ответ: s = 3400 м.