Волны. Продольные и поперечные волны.

Тихонова Ольга Александровна,

учитель физики .

Задачи:

• обеспечить усвоение знаний о распространении колебаний в среде;
• формировать умение различать продольные и поперечные волны.

ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС: МОГУТ ЛИ СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ БЫТЬ НЕЗАТУХАЮЩИМИ? ПОЧЕМУ? КАКИЕ КОЛЕБАНИЯ НАЗЫВАЮТСЯ ВЫНУЖДЕННЫМИ? ЧТО ТАКОЕ МЕХАНИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС? К КАКИМ КОЛЕБАНИЯМ – СВОБОДНЫМ ИЛИ ВЫНУЖДЕННЫМ – ПРИМЕНИМО ПОНЯТИЕ РЕЗОНАНСА? ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ ВРЕДНОГО И ПОЛЕЗНОГО ПРОЯВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА.

Мир механических волн

Что же такое волна?

Волна - это колебания, которые перемещаются в пространстве с течением времени.

Волны бывают механические и электромагнитные. Электромагнитные волны, представляющие собой распространяющиеся возмущения электромагнитного поля, будут рассмотрены нами позже. А сегодня рассмотрим более подробно механические волны. 

Основное свойство волны - в волне происходит перенос энергии без переноса вещества.

Упругие механические волны  - это возмущения, которые распространяются только в веществе - упругой среде.

А в каких же упругих средах могут распространяться механические волны?

• Волны распространяются в жидкости (картины Айвазовского, фотография моря, все мы бросали камешек в реку и видели волны, распространяющиеся от него).

• Волны распространяются в газах (звуковая волна).

• А в твёрдом теле может возникнуть волна?

М EXAH ИЧ ECK И E BO Л H Ы

М exa нич ec ки e в o лны м o гут pac п poc т pa нять c я т o льк o в к a к o й- нибудь cpe д e ( в e щ ec тв e):

в г a з e, в жидк oc ти, в тв ep д o м т e л e.

B в a куум e м exa нич ec к a я в o лн a в o зникнуть н e м o ж e т.

И c т o чник o м в o лн являют c я к o л e блющи ec я т e л a, к o т op ы e co зд a ют в o к p уж a ющ e м п poc т pa н c тв e д e ф op м a цию cpe ды.

п po д o льны e

п o п epe чны e

ПРОДОЛЬНЫЕ

Если при распространении волны направление колебаний частиц и распространения волны совпадают, то такие волны называют  продольными .  

В воздухе или воде распространение волны может происходить за счёт разряжения и сжатия среды. При этом движение отдельных частиц параллельно или другими словами продольно направлению распространения волны. Звук - один из примеров подобных волн.

Продольные волны - это волны сжатия и растяжения, поэтому они могут распространяться в любой среде (твёрдой, жидкой, газообразной).

ПОПЕРЕЧНЫЕ

Если при распространении волны направление колебаний частиц перпендикулярно направлению распространения волны, то такие волны называют  поперечными .

Поперечные волны - это волны сдвига, значит, они могут распространяться только в твёрдых телах.

ПРИМЕРЫ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ

Камертон наглядно иллюстрирует, как вибрирующий объект может генерировать звук. Он содержит рукоятку и два зубца, изготовленные из эластичного металла (обычно из стали). Когда вы ударяете по камертону резиновым молотком, его зубцы начинают вибрировать.

Вибрационный камертон

Во время грозы разряды молнии производят мощные и быстрые волны давления, которые распространяются на очень большие расстояния. Когда эти волны достигают вашего дома, они заставляют оконные стекла вибрировать таким же образом, как наша барабанная перепонка вибрирует в ответ на звуковые волны.

Дрожание окон при приближении грома

ПРИМЕРЫ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ

Колебания гитарной струны

Все типы струнных инструментов - гитары, скрипки, пианино - содержат натянутые струны, которые колеблются при щипании. Это колебание в струне производит звук. Нота зависит от частоты вибрирующей пружины.

Инфракрасное излучение

Хотя мы не видим инфракрасное излучение, мы можем ощущать энергию этих волн как тепло. Тепловое излучение, излучаемое большинством объектов вблизи комнатной температуры, является инфракрасным. Многие бытовые приборы, такие как тостеры и тепловые лампы, используют инфракрасное излучение для передачи тепла.

Закрепление новых знаний

1.На каком из рисунков показана поперечная волна? Продольная волна?

2. Волна, возбуждаемая смычком в струне, является:

А) Продольной;

Б) Поперечной.

3. Продольная волна возбуждается:

А) В твердых телах;

Б) В жидкостях;

В) В газах.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

§ 28, вопросы.

Подготовить сообщения  «Сейсмические волны» и «Сейсмограф» как дополнение к новому материалу.