Поперечные и продольные волны

которые создают в окружающем пространстве деформацию среды.

Для возникновения волны нужна деформация (наличие Fупр) среды. Для распространения волны нужна упругая среда. Бегущая волна - волна, где происходит перенос энергии без переноса вещества. Бегущая упругая волна- волна, где есть перенос энергии и возникает F упругости в среде распространения. Среди механических волн мы будем рассматривать бегущие упругие волны.

- возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения.

Возмущение. Волны

рыбаки хорошо знают, что, когда забрасывают удочку, в воде появляются волны, разбегающиеся во все стороны, но поплавок при этом колеблется вверх и вниз, следуя за движением частиц воды. Частицы, как и поплавок, не движутся вслед за волной. Волна же, распространяясь, все дальше несет энергию, которая заставляет двигаться новые и новые частицы.

Перенос энергии без переноса вещества

волны это волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.

передаются шнуру.

Направление распространения волны

Направление колебаний

Поперечные волны это волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения.

Поперечные волны

твёрдых телах.

Поперечные волны

Распространяются в любой среде – твёрдой, жидкой и газообразной. Пример продольной волны - звуковая волна. В результате колебания какого-нибудь упругого тела, например струны, металлического листа, деревянной пластины и т. п., возникает волнообразное распространение продольных колебаний воздушной среды.

Направление
распространения волны

Продольные волны

Разрежение

Сгущение

разрежений в поперечной волне) называется скоростью распространения волны.

Скорость распространения волны

Волны переносят энергию с определенной скоростью. Скорость механических волн бывает разная. Например, звуковые волны в воздухе распространяются со скоростью 343 м/с, а в алюминии — 6260 м/с, в воде — около 1500 м/с.

равное периоду колебания.

λ

υ

λ - длина волны,
υ- скорость распространения волны,
T - период колебаний.

Длина волны

λ = υ T

ней 20 с. С какой скоростью распространяется волна?
Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 10 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки, если их скорость 3 м/с?
Мимо неподвижного наблюдателя за 10 с прошло 5 гребней волн начиная с первого со скоростью 4 м/с. Какова длина волны и частота колебаний?

(Ответ: 12,5 м/с)

(Ответ: 0,3 Гц)

(Ответ: 10 м; 0,4 Гц)

он возникает? Чем один звук отличается от другого? Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на эти и многие другие вопросы, связанные со звуковыми явлениями.

движения частиц упругой среды: газообразной, жидкой или твердой.

Почему же возникают звуковые волны? Это происходит из-за попеременного сжатия и растяжения среды, то есть из-за того, что в среде возникают возмущения (механические колебания среды). И эти возмущения передаются от одних частей среды другим. Таким образом, из-за периодической деформации среды и действия в ней силы упругости, в среде возникают упругие механические волны, которые мы зрительно не видим, зато воспринимаем на слух.

воды, ветра, деревьев

Шум машин
Звуки музыкальных организмов

от:
плотности среды, в которой распространяется звуковая волна. Сквозь газообразную среду, жидкости и в твердые тела звук проходит с разной скоростью. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. В твердых телах скорость звука выше, чем в жидкостях. Для каждого вещества скорость распространения звука постоянна.

не могут возникнуть упругие механические колебания. В каждой среде звук распространяется с разной скоростью.  Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с.  Скорость звука в воде — 1500 м/с.  Скорость звука в металлах, в стали — 5000 м/с.

волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой частоты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты - высокие звуки.

Так, например, шмель машет в полете своими
крылышками с меньшей частотой, чем комар:
у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду,
а у комара - 500-600. Поэтому полет шмеля
сопровождается низким звуком (жужжанием),
а полет комара - высоким (писком).

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона). Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости.

На практике громкость измеряют в децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б. 10 дБ – шепот; 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях;  50 дБ – разговор средней громкости; 70 дБ – шум пишущей машинки;

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

ветви камертона совершают гармонические (синусоидальные) колебания. Таким колебаниям присуща только одна строго определенная частота. Гармонические колебания являются самым простым видом колебаний.
Звук камертона является чистым тоном.

Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Звуки от других источников (например, звуки различных музыкальных инструментов, голоса людей, звук сирены и многие другие) представляют собой совокупность гармонических колебаний разных частот, т. е. совокупность чистых тонов.

слоны, тигры, киты.

Ультразвуки -
упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц.

Инфразву́ки - имеют частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц. Нижняя граница условно определена как 0.001 Гц.

 Человеческое ухо устроено так, что воспринимает звуки с частотой от 20 до 18-20 тысяч колебаний в секунду.

от препятствий.
Эхолокация - способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны.

Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов.

различные органы организма

Гидролока́тор, или сона́р,— средство звукового обнаружения подводных объектов.

Эхолот — узкоспециализированный гидролокатор, устройство для исследования рельефа дна водного бассейна.