Voortplanting van trillingen in een medium. Golven. Longitudinale en transversale golven. Vorming en voortplanting van golven in een elastisch medium

Pagina 1

Het proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium wordt geluid genoemd.

Het proces van voortplanting van trillingen in de ruimte wordt een golf genoemd. De grens die oscillerende deeltjes scheidt van deeltjes die nog niet zijn begonnen te oscilleren, wordt het waterfront genoemd. De voortplanting van een golf in een medium wordt gekenmerkt door een snelheid die de snelheid van een ultrasone golf wordt genoemd. De afstand tussen de dichtstbijzijnde deeltjes die op dezelfde manier (in dezelfde fase) oscilleren, wordt de golflengte genoemd. Het aantal golven dat in 1 seconde door een bepaald punt gaat, wordt de frequentie van het ultrageluid genoemd.

Het proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium wordt golfbeweging of een elastische golf genoemd.

Het proces van voortplanting van trillingen in de ruimte in de tijd wordt een golf genoemd. Golven die zich voortplanten vanwege de elastische eigenschappen van het medium worden elastisch genoemd. Elastische golven zijn transversaal en longitudinaal.

Het proces van trillingsvoortplanting in een elastisch medium wordt een golf genoemd. Als de richting van oscillatie samenvalt met de richting van golfvoortplanting, dan wordt zo'n golf longitudinaal genoemd, bijvoorbeeld een geluidsgolf in lucht. Als de trillingsrichting loodrecht staat op de voortplantingsrichting van de golf, wordt zo'n golf transversaal genoemd.

Het proces van voortplanting van trillingen in de ruimte wordt het golfproces genoemd.

Het proces van voortplanting van trillingen in de ruimte wordt een golf genoemd.

Het proces van voortplanting van deeltjesoscillaties in een elastisch medium wordt een golfproces of gewoon een golf genoemd.

De voortplantingsprocessen van fluctuaties van vloeistof- of gasdeeltjes in een pijp worden gecompliceerd door de invloed van de wanden. Schuine reflecties langs de buiswanden creëren voorwaarden voor de vorming van radiale oscillaties. Nu we ons tot taak hebben gesteld om axiale trillingen van vloeistof- of gasdeeltjes in smalle leidingen te bestuderen, moeten we rekening houden met een aantal omstandigheden waaronder radiale trillingen kunnen worden verwaarloosd.

Een golf is het proces van voortplanting van trillingen in een medium. Elk deeltje van het medium oscilleert rond de evenwichtspositie.

Een golf is het proces van voortplanting van trillingen.

Het door ons beschouwde proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium is een voorbeeld van golfbewegingen, of, zoals ze gewoonlijk zeggen, golven. Zo blijkt bijvoorbeeld dat elektromagnetische golven (zie § 3.1) zich niet alleen in materie kunnen voortplanten, maar ook in vacuüm. De zogenaamde zwaartekrachtgolven (zwaartekrachtgolven) hebben dezelfde eigenschap, met behulp waarvan verstoringen van de zwaartekrachtvelden van lichamen worden doorgegeven, als gevolg van een verandering in de massa van deze lichamen of hun posities in de ruimte. Daarom zijn golven in de natuurkunde elke verstoring van de toestand van materie of veld dat zich in de ruimte voortplant. Geluidsgolven in gassen of vloeistoffen zijn bijvoorbeeld drukfluctuaties die zich in deze media voortplanten, en elektromagnetische golven zijn fluctuaties in de sterkten E en H van het elektromagnetische veld dat zich in de ruimte voortplant.

Beschouw het experiment dat wordt getoond in figuur 69. Een lange veer is opgehangen aan draden. Ze slaan met een hand op het linkeruiteinde (afb. 69, a). Door de impact komen verschillende spoelen van de veer samen, er ontstaat een elastische kracht, onder invloed waarvan deze spoelen beginnen te divergeren. Naarmate de slinger de evenwichtspositie passeert in zijn beweging, zullen de spoelen, die de evenwichtspositie omzeilen, blijven divergeren. Als gevolg hiervan is er al enige verdunning op dezelfde plaats van de veer (afb. 69, b). Met een ritmische impact zullen de spoelen aan het einde van de veer periodiek elkaar naderen of van elkaar af bewegen, oscillerend in de buurt van hun evenwichtspositie. Deze trillingen zullen geleidelijk over de hele veer worden overgedragen van spoel naar spoel. Condensatie en verdunning van de spoelen zullen zich langs de veer verspreiden, zoals weergegeven in Afbeelding 69, f.

Rijst. 69. Het verschijnen van een golf in een bron

Met andere woorden, een verstoring plant zich langs de veer voort van het linkeruiteinde naar het rechteruiteinde, d.w.z. een verandering in sommige fysieke grootheden die de toestand van het medium kenmerken. In dit geval is deze verstoring een verandering in de tijd in de elastische kracht in de veer, versnelling en snelheid van de oscillerende spoelen, hun verplaatsing vanuit de evenwichtspositie.

Verstoringen die zich in de ruimte voortplanten en zich van hun plaats van oorsprong verwijderen, worden golven genoemd.

In deze definitie hebben we het over de zogenaamde lopende golven. De belangrijkste eigenschap van reizende golven van welke aard dan ook, is dat ze, zich voortplantend in de ruimte, energie dragen.

De oscillerende spoelen van een veer hebben bijvoorbeeld energie. Door interactie met naburige spoelen, dragen ze een deel van hun energie naar hen over en een mechanische storing (vervorming) plant zich voort langs de veer, d.w.z. er wordt een lopende golf gevormd.

Maar tegelijkertijd oscilleert elke veer van de veer rond zijn evenwichtspositie en blijft de hele veer op zijn oorspronkelijke plaats.

Dus, in een lopende golf wordt energie overgedragen zonder overdracht van materie.

In dit onderwerp zullen we alleen elastische lopende golven beschouwen, een speciaal geval hiervan is geluid.

Elastische golven zijn mechanische storingen die zich voortplanten in een elastisch medium

Met andere woorden, de vorming van elastische golven in een medium is te wijten aan het optreden van elastische krachten die worden veroorzaakt door vervorming. Als je bijvoorbeeld met een hamer op een metalen lichaam slaat, verschijnt er een elastische golf in.

Naast elastisch zijn er nog andere soorten golven, zoals elektromagnetische golven (zie § 44). Golfprocessen komen voor in bijna alle gebieden van fysieke verschijnselen, dus hun studie is van groot belang.

Toen er golven in de lente verschenen, oscilleerden de spoelen ervan in de richting van de golfvoortplanting erin (zie figuur 69).

Golven waarin trillingen optreden in de richting van hun voortplanting worden longitudinale golven genoemd.

Naast longitudinale golven zijn er ook transversale golven. Laten we eens kijken naar deze ervaring. Figuur 70, a toont een lang rubberen koord, waarvan één uiteinde vast zit. Het andere uiteinde wordt in een oscillerende beweging gebracht in een verticaal vlak (loodrecht op een horizontaal koord). Door de elastische krachten die in het koord ontstaan, zullen de trillingen zich langs het koord voortplanten. Daarin ontstaan golven (afb. 70, b), en de fluctuaties van de koorddeeltjes staan loodrecht op de voortplantingsrichting van de golven.

Rijst. 70. Het ontstaan van golven in het snoer

Golven waarin oscillaties loodrecht op de voortplantingsrichting plaatsvinden, worden transversale golven genoemd.

De beweging van deeltjes van een medium waarin zowel transversale als longitudinale golven worden gevormd, kan duidelijk worden aangetoond met behulp van een golfmachine (Fig. 71). Figuur 71, a toont een transversale golf, en figuur 71, b toont een longitudinale golf. Beide golven planten zich in horizontale richting voort.

Rijst. 71. Transversale (a) en longitudinale (b) golven

De golfmachine heeft maar één rij ballen. Maar door hun beweging te observeren, kan men begrijpen hoe golven zich voortplanten in continue media die zich in alle drie de richtingen uitstrekken (bijvoorbeeld in een bepaald volume vaste, vloeibare of gasvormige materie).

Om dit te doen, stel je voor dat elke bal deel uitmaakt van een verticale laag materie die loodrecht op het vlak van de afbeelding staat. Figuur 71, a laat zien dat wanneer een transversale golf zich voortplant, deze lagen, net als ballen, ten opzichte van elkaar zullen bewegen, oscillerend in verticale richting. Daarom zijn transversale mechanische golven schuifgolven.

En longitudinale golven, zoals te zien is in figuur 71, b, zijn compressie- en verdunningsgolven. In dit geval bestaat de vervorming van de lagen van het medium uit het veranderen van hun dichtheid, zodat de longitudinale golven afwisselende compressies en verdunning zijn.

Het is bekend dat elastische krachten tijdens het afschuiven van lagen alleen in vaste stoffen ontstaan. In vloeistoffen en gassen glijden aangrenzende lagen vrij over elkaar zonder dat er tegengestelde elastische krachten optreden. Omdat er geen elastische krachten zijn, is de vorming van elastische golven in vloeistoffen en gassen onmogelijk. Daarom kunnen transversale golven zich alleen in vaste stoffen voortplanten.

Tijdens compressie en verdunning (d.w.z. wanneer het volume van lichaamsdelen verandert), ontstaan elastische krachten zowel in vaste stoffen als in vloeistoffen en gassen. Daarom kunnen longitudinale golven zich voortplanten in elk medium - vast, vloeibaar en gasvormig.

Vragen

Wat worden golven genoemd?
Wat is de belangrijkste eigenschap van reizende golven van welke aard dan ook? Vindt de overdracht van materie plaats in een lopende golf?
Wat zijn elastische golven?
Geef een voorbeeld van golven die niet elastisch zijn.
Welke golven longitudinaal worden genoemd; dwars? Geef voorbeelden.
Welke golven - transversaal of longitudinaal - zijn schuifgolven; golven van compressie en verdunning?
Waarom planten dwarsgolven zich niet voort in vloeibare en gasvormige media?

Laat het oscillerende lichaam in een medium zijn, waarvan alle deeltjes met elkaar verbonden zijn. De deeltjes van het medium die ermee in contact komen, zullen gaan oscilleren, waardoor periodieke vervormingen (bijvoorbeeld compressie en spanning) optreden in de gebieden van het medium naast dit lichaam. Tijdens vervormingen treden elastische krachten op in het medium, die de neiging hebben om de deeltjes van het medium terug te brengen naar hun oorspronkelijke evenwichtstoestand.

Zo zullen periodieke vervormingen die ergens in het elastische medium zijn opgetreden, zich met een bepaalde snelheid voortplanten, afhankelijk van de eigenschappen van het medium. In dit geval worden de deeltjes van het medium niet door de golf betrokken bij translatiebewegingen, maar voeren ze oscillerende bewegingen uit rond hun evenwichtsposities, alleen elastische vervorming wordt overgedragen van het ene deel van het medium naar het andere.

Het proces van voortplanting van oscillerende beweging in een medium wordt genoemd golfproces of gewoon golf. Soms wordt deze golf elastisch genoemd omdat deze wordt veroorzaakt door de elastische eigenschappen van het medium.

Afhankelijk van de richting van de deeltjestrillingen ten opzichte van de voortplantingsrichting van de golven worden longitudinale en transversale golven onderscheiden.Interactieve demonstratie van transversale en longitudinale golven

Lengtegolf – het is een golf waarin de deeltjes van het medium oscilleren in de richting van golfvoortplanting.

Een longitudinale golf kan worden waargenomen op een lange zachte veer met een grote diameter. Door een van de uiteinden van de veer te raken, kan men zien hoe de opeenvolgende verdikking en verdunning van de spiralen zich langs de veer zullen voortplanten, de een na de ander. In de figuur tonen de stippen de positie van de windingen van de veer in rust, en vervolgens de posities van de windingen van de veer op opeenvolgende intervallen gelijk aan een kwart van de periode.

Dus, ongeveerLongitudinale golf in het onderhavige geval is een alternerende cluster (Sg) en verdunning (Eenmaal) veer spoelen.
Demonstratie van longitudinale golfvoortplanting

transversale golf - Dit is een golf waarin de deeltjes van het medium oscilleren in richtingen loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf.

Laten we het proces van de vorming van transversale golven in meer detail bekijken. Laten we als model van een echt koord een ketting van ballen (materiële punten) nemen die door elastische krachten met elkaar zijn verbonden. De figuur toont het voortplantingsproces van een transversale golf en toont de posities van de ballen met opeenvolgende tijdsintervallen die gelijk zijn aan een kwart van de periode.

Op het eerste moment (t0 = 0) alle punten zijn in evenwicht. Dan veroorzaken we een verstoring door punt 1 van de evenwichtspositie af te wijken met de waarde A en het 1e punt begint te oscilleren, het 2e punt, elastisch verbonden met de 1e, komt iets later in oscillerende beweging, de 3e - zelfs later, enz. . Na een kwart periode van oscillatie ( t 2 = T 4 ) verspreid naar het 4e punt, zal het 1e punt tijd hebben om af te wijken van zijn evenwichtspositie met een maximale afstand gelijk aan de amplitude van oscillaties A. Na een halve periode zal het 1e punt, naar beneden bewegend, terugkeren naar de evenwichtspositie, de 4e afgeweken van de evenwichtspositie met een afstand gelijk aan de amplitude van oscillaties A, de golf die zich voortplant naar het 7e punt, enz.

Tegen de tijd t5 = T Het 1e punt, dat een volledige oscillatie heeft gemaakt, gaat door de evenwichtspositie en de oscillerende beweging zal zich uitbreiden naar het 13e punt. Alle punten van de 1e tot de 13e zijn zo geplaatst dat ze een complete golf vormen bestaande uit holten en kam.

Demonstratie van schuifgolfvoortplanting

Het type golf is afhankelijk van het type vervorming van het medium. Longitudinale golven zijn te wijten aan compressie - trekvervorming, transversale golven - aan schuifvervorming. Daarom is in gassen en vloeistoffen, waarin elastische krachten alleen tijdens compressie ontstaan, de voortplanting van transversale golven onmogelijk. In vaste stoffen ontstaan elastische krachten zowel tijdens compressie (spanning) als afschuiving, daarom is de voortplanting van zowel longitudinale als transversale golven daarin mogelijk.

Zoals de figuren laten zien, oscilleert elk punt van het medium in zowel transversale als longitudinale golven rond zijn evenwichtspositie en verschuift het daarvan met niet meer dan een amplitude, en wordt de vervormingstoestand van het medium overgedragen van het ene punt van het medium naar een andere. Een belangrijk verschil tussen elastische golven in een medium en elke andere geordende beweging van zijn deeltjes is dat de voortplanting van golven niet geassocieerd is met de overdracht van materie in het medium.

Bijgevolg worden tijdens de voortplanting van golven de energie van elastische vervorming en momentum overgedragen zonder de overdracht van materie. De energie van een golf in een elastisch medium bestaat uit de kinetische energie van de oscillerende deeltjes en de potentiële energie van de elastische vervorming van het medium.

Onderwerp: Voortplanting van trillingen in een medium. Golven.
Fysica. Groep 9
Doel: om leerlingen vertrouwd te maken met golfbewegingen, overweeg de kenmerken, het mechanisme ervan
golfvoortplanting.
Taken:

educatief: verdieping van kennis over de soorten oscillerende bewegingen, met behulp van de verbinding van de natuurkunde
met literatuur, geschiedenis, wiskunde; vorming van concepten golfbeweging,
mechanische golf, type golven, hun voortplanting in een elastisch medium;
ontwikkelen: ontwikkeling van vaardigheden om te vergelijken, systematiseren, analyseren, conclusies te trekken;
educatief: educatie van communicatie.

Didactisch type les: Nieuwe stof leren.
Uitrusting: Laptop, multimediaprojector, videoclip - golven op een veer, presentatie
Power Point

Naar de les.
Tijdens de lessen:
I. Testen van kennis en vaardigheden.
1. Beantwoord vragen.
 Lees de zinnen aandachtig. Bepaal of vrije trillingen mogelijk zijn:
drijven op het wateroppervlak; lichamen op een kanaal dat door de aardbol is gegraven; vogels op een tak;
bal op een vlakke ondergrond; een bal in een bolvormig gat; menselijke handen en voeten; atleet aan
trampoline; naalden in een naaimachine.
 Welke auto, geladen of gelost, zal vaker rijden
fluctuaties?
 Er zijn twee soorten klokken. Sommige zijn gebaseerd op schommelingen van de belasting op de staaf, andere zijn gebaseerd op de belasting op
de lente. Hoe kan de frequentie van elk horloge worden aangepast?
 De Tacoma Narrous Bridge in Amerika zwaaide en stortte in met af en toe een windvlaag.
Leg uit waarom?
2. Probleemoplossing.
De docent biedt aan om een competentiegerichte taak, structuur en inhoud uit te voeren
die hieronder wordt weergegeven.
Stimulus: Beoordeel bestaande kennis over het onderwerp "Mechanische trillingen".
Taakformulering: Bepaal binnen 5 minuten aan de hand van de gegeven tekst de frequentie en
periode van samentrekking van het menselijk hart. Noteer de gegevens die u niet kunt gebruiken bij de beslissing
taken.
De totale lengte van bloedcapillairen in het menselijk lichaam is ongeveer 100 duizend km, wat 2,5 keer is
overschrijdt de lengte van de evenaar, en de totale interne oppervlakte is 2400 m2. De bloedcapillairen hebben
10 keer dunner dan haar. Binnen een minuut spuit het hart ongeveer 4 liter in de aorta.
bloed, dat zich vervolgens naar alle punten van het lichaam verplaatst. Het hart klopt gemiddeld 100.000 slagen.
een keer per dag. Gedurende 70 jaar van het menselijk leven trekt het hart 2 miljard 600 miljoen keer samen en
pompt 250 miljoen keer.
Vorm voor de taak:
1. Gegevens die nodig zijn om de periode en frequentie van hartcontractie te bepalen:
a) ___________; b) _________
Formule voor berekening: ______________
Berekeningen _______________
=________; T=______________
ν
2. Extra gegevens
a) ___________
b) ___________

in) ___________
G) ___________
Modelreactie:
Gegevens die nodig zijn om de periode en frequentie van hartcontractie te bepalen:
a) Aantal weeën N=100000; b) Contractietijd t=1 dag.
ν
c1; T=1/1.16=0.864 s
Formule voor berekening: =ν N/t; T=1/ν
Berekeningen =100000/(24*3600)=1.16
=1,16
c1; T=0,864 s.
ν
Of a) Aantal weeën N=26000000; b) Tijd van weeën t=70 jaar. Maar deze gegevens
leiden tot complexere berekeningen en zijn daarom irrationeel.
overbodige gegevens
a) De totale lengte van bloedvaten is 100 duizend km
b) totale interne oppervlakte - 2400 m2
c) Binnen een minuut spuit het hart ongeveer 4 liter bloed in het bloed.
d) De dikte van de bloedvaten is 10 keer minder dan de dikte van het haar.
Modelantwoordveld
Geselecteerde gegevens om de frequentie en periode van samentrekking van het hart te bepalen.
Er worden formules voor berekening gegeven.
De berekeningen zijn gedaan en het juiste antwoord is gegeven.
Overbodige informatie is uit de tekst verwijderd.
Hulpmiddel
schattingen
antwoord
1
1
1
1
II.
Uitleg van nieuw materiaal.
Alle deeltjes van het medium zijn met elkaar verbonden door de krachten van wederzijdse aantrekking en afstoting, d.w.z.
communiceren met elkaar. Daarom, als ten minste één deeltje wordt verwijderd uit de evenwichtspositie
(laat het oscilleren), dan trekt het een nabijgelegen deeltje mee (dankzij
interactie tussen deeltjes, deze beweging begint zich in alle richtingen te verspreiden). Dus
Zo zullen trillingen van het ene deeltje op het andere worden overgedragen. Een dergelijke beweging wordt golf genoemd.
Een mechanische golf (golfbeweging) is de voortplanting van trillingen in een elastiek
omgeving.
Oscillaties die zich in de tijd voortplanten in de ruimte worden golven genoemd.
of
In deze definitie hebben we het over de zogenaamde lopende golven.
De belangrijkste algemene eigenschap van reizende golven van welke aard dan ook is dat, zich voortplantend in
ruimte, energie overdragen, maar zonder de overdracht van materie.
In een lopende golf wordt energie overgedragen zonder overdracht van materie.
In dit onderwerp zullen we alleen elastische lopende golven beschouwen, een speciaal geval waarvan:
is het geluid.
Elastische golven zijn mechanische storingen die zich voortplanten in een elastisch medium.
Met andere woorden, de vorming van elastische golven in een medium is te wijten aan het optreden van elastische krachten erin,
veroorzaakt door vervorming.

Naast elastische golven zijn er nog andere soorten golven, bijvoorbeeld golven op het oppervlak van een vloeistof,
elektromagnetische golven.
Golfprocessen zijn te vinden in bijna alle gebieden van fysieke verschijnselen, dus hun studie
is van groot belang.
Er zijn twee soorten golfbewegingen: transversaal en longitudinaal.
Transversale golf - deeltjes oscilleren (bewegen) loodrecht op (over) de snelheid
golfvoortplanting.
Voorbeelden: een golf van een gegooide steen ...
Longitudinale golf - deeltjes oscilleren (bewegen) parallel aan de voortplantingssnelheid
golven.
Voorbeelden: geluidsgolven, tsunami's...
mechanische golven
Koordveer
transversaal
longitudinaal
dwarse golven.
longitudinale golven.
Er treedt elastische schuifvervorming op.
lichaamsvolume
verandert niet.
Elastische krachten hebben de neiging om het lichaam terug te brengen naar
start positie. Deze krachten veroorzaken
omgevingsfluctuaties.
De verschuiving van de lagen ten opzichte van elkaar in
vloeistof en gas leidt niet tot het uiterlijk
elastische krachten, daarom:
alleen in vaste stoffen.
Treedt op tijdens drukvervorming.
Elastische krachten ontstaan in vaste stoffen
lichamen, vloeistoffen en gassen. deze krachten
fluctuaties in afzonderlijke secties veroorzaken
omgeving worden daarom in alle
omgevingen.
In vaste stoffen is de voortplantingssnelheid
meer.
III.
Bevestiging:
1. Interessante taken.
a) In 1883. Tijdens de beruchte uitbarsting van de Indonesische vulkaan Krakatoa, heeft aerial
golven gegenereerd door ondergrondse explosies gingen drie keer de wereld rond.
Wat voor soort golf is een schokgolf? (Naar longitudinale golven).
b) Tsunami is een formidabele metgezel van aardbevingen. Deze naam is geboren in Japan en betekent:
gigantische golf. Als het aan land rolt, lijkt het alsof dit helemaal geen golf is, maar
de zee, woedend, ontembaar, stormt aan land. Het is niet verwonderlijk dat de tsunami
ravage aanrichten. Tijdens de aardbeving van 1960 haastten ze zich naar de kust van Chili

golven tot zes meter hoog. De zee trok zich tijdens de tweede keer verschillende keren terug en vorderde meerdere keren
een halve dag.
Wat voor soort golven zijn tsunami's? Wat is de amplitude van de tsunami van 1960 die de?
Chili? (Tsunami's verwijzen naar
golf is 3 m).
(tsunami-illustratie:
longitudinale golven. Amplitude
http://ru.wikipedia.org/wiki/Image:2004_Indian_Ocean_earthquake_Maldiven_tsunami_wave.jpg
c) Kloven zijn tekenen van kleine golfrimpelingen. Ze bestaan al op aarde sinds de komst van free-flowing
omgevingen - sneeuw en zand. Hun afdrukken zijn te vinden in oude geologische lagen (soms samen met
dinosaurussporen). De eerste wetenschappelijke waarnemingen van riffles werden gedaan door Leonardo da Vinci. BIJ
in woestijnen wordt de afstand tussen aangrenzende toppen van golfrimpelingen gemeten vanaf 112 cm (meestal 38 cm)
met een gemiddelde diepte van depressies tussen de ruggen van 0,31 cm.
Ervan uitgaande dat de golvingen een golf zijn, bepaal dan de amplitude van de golf (0,150,5 cm).
Geweer illustratie:
http://rusnauka.narod.ru/lib/phisic/destroy/gl7/image246.gif
2. Fysieke ervaring. Individueel werk.
De docent nodigt studenten uit om een competentiegerichte taak uit te voeren, te structureren en
waarvan de inhoud hieronder wordt weergegeven:
Stimulus: evalueer de opgedane kennis over het onderwerp "Golfbeweging".
Taakformulering: met behulp van de gegeven apparaten en de kennis die in de les is opgedaan,
definiëren:
welke golven worden gevormd op het oppervlak van de golf;
wat is de vorm van het golffront vanuit een puntbron;
Bewegen de deeltjes van de golf zich in de richting van de golfvoortplanting?
een conclusie trekken over de kenmerken van de golfbeweging.

Uitrusting: een bekerglas van een calorimeter, een pipet of buret, een glazen buisje, een lucifer.
De golven die zich vormen op het wateroppervlak zijn __________
Golven op het wateroppervlak hebben de vorm van _________
Een lucifer die op het wateroppervlak wordt geplaatst tijdens de voortplanting van een golf, ___________
Formulier voor het voltooien van de taak
Kenmerk van golfbeweging _________________
Modelantwoordveld
Beoordelingsinstrument
antwoord
De golven die zich op het wateroppervlak vormen, zijn dwars.
Golven op het wateroppervlak hebben de vorm van een cirkel.
Een lucifer die tijdens de voortplanting van een golf op het wateroppervlak wordt geplaatst, doet dat niet
beweegt.
Een kenmerk van golfbeweging - tijdens golfbeweging komt het niet voor
verplaatsing van materie in de richting van golfvoortplanting.
Totaal
III.
Huiswerk: §31, 32
1
1
1
2
5
http://schoolcollection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d721086a611daa72b0800200c9a66/21674/

We presenteren onder uw aandacht een videoles over het onderwerp "Voortplanting van trillingen in een elastisch medium. Longitudinale en transversale golven. In deze les zullen we kwesties bestuderen die verband houden met de voortplanting van trillingen in een elastisch medium. Je leert wat een golf is, hoe hij eruitziet, hoe hij wordt gekarakteriseerd. Laten we de eigenschappen en verschillen tussen longitudinale en transversale golven bestuderen.

We wenden ons tot de studie van problemen met betrekking tot golven. Laten we het hebben over wat een golf is, hoe hij eruitziet en waardoor hij wordt gekenmerkt. Het blijkt dat het naast alleen een oscillerend proces in een smal gebied van de ruimte ook mogelijk is om deze oscillaties in een medium voort te zetten, en het is precies zo'n voortplanting die golfbeweging is.

Laten we verder gaan met een bespreking van deze distributie. Om de mogelijkheid van het bestaan van oscillaties in een medium te bespreken, moeten we definiëren wat een dicht medium is. Een dicht medium is een medium dat bestaat uit een groot aantal deeltjes waarvan de interactie zeer elastisch is. Stel je het volgende gedachte-experiment voor.

Rijst. 1. Gedachtenexperiment

Laten we een bol in een elastisch medium plaatsen. De bal zal krimpen, kleiner worden en dan als een hartslag uitzetten. Wat wordt er in dit geval waargenomen? In dit geval zullen de deeltjes die aan deze bal grenzen zijn beweging herhalen, d.w.z. ga weg, nader - daardoor zullen ze oscilleren. Omdat deze deeltjes interageren met andere deeltjes die verder van de bal verwijderd zijn, zullen ze ook oscilleren, maar met enige vertraging. Deeltjes die zich dicht bij deze bal bevinden, oscilleren. Ze zullen worden overgedragen op andere deeltjes, verder weg. De trilling zal zich dus in alle richtingen voortplanten. Merk op dat in dit geval de oscillatietoestand zich voortplant. Deze voortplanting van de toestand van oscillaties is wat we een golf noemen. Het kan gezegd worden dat het proces van voortplanting van trillingen in een elastisch medium in de tijd wordt een mechanische golf genoemd.

Let op: als we het hebben over het proces van optreden van dergelijke oscillaties, moeten we zeggen dat ze alleen mogelijk zijn als er een interactie tussen deeltjes is. Met andere woorden, een golf kan alleen bestaan als er een externe verstorende kracht is en krachten die de werking van de verstorende kracht tegenwerken. In dit geval zijn dit elastische krachten. Het voortplantingsproces zal in dit geval verband houden met de dichtheid en sterkte van de interactie tussen de deeltjes van dit medium.

Laten we nog een ding opmerken. De golf draagt geen materie. Immers, deeltjes oscilleren nabij de evenwichtspositie. Maar tegelijkertijd draagt de golf energie. Dit feit kan worden geïllustreerd door tsunami-golven. Materie wordt niet door de golf gedragen, maar de golf draagt zo'n energie die grote rampen met zich meebrengt.

Laten we het hebben over de soorten golven. Er zijn twee soorten - longitudinale en transversale golven. Wat longitudinale golven? Deze golven kunnen in alle media voorkomen. En het voorbeeld met een pulserende bal in een dicht medium is slechts een voorbeeld van de vorming van een longitudinale golf. Zo'n golf is een voortplanting in de ruimte in de tijd. Deze afwisseling van verdichting en verdunning is een longitudinale golf. Ik herhaal nogmaals dat zo'n golf in alle media kan bestaan - vloeibaar, vast, gasvormig. Een longitudinale golf is een golf, tijdens de voortplanting waarvan de deeltjes van het medium oscilleren in de richting van de golfvoortplanting.

Rijst. 2. Longitudinale golf

Wat de transversale golf betreft, transversale golf kan alleen voorkomen in vaste stoffen en op het oppervlak van een vloeistof. Een golf wordt een transversale golf genoemd, tijdens de voortplanting waarvan de deeltjes van het medium loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf oscilleren.

Rijst. 3. Schuifgolf

De voortplantingssnelheid van longitudinale en transversale golven is verschillend, maar dit is het onderwerp van de volgende lessen.

Lijst met aanvullende literatuur:

Kent u het begrip golf? // Kwantum. - 1985. - Nr. 6. - S. 32-33. Natuurkunde: mechanica. Graad 10: Proc. voor diepgaande studie van de natuurkunde / M.M. Balasjov, A.I. Gomonova, AB Dolitsky en anderen; Ed. G.Ya. Myakishev. - M.: Trap, 2002. Elementair leerboek natuurkunde. Ed. GS Landsberg. T. 3. - M., 1974.