Розв'язування задач

на поширення механічних хвиль

Мета.

Навчальна. Відпрацювати навички розв’язування задач на поширення механічних хвиль.

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру наукового мислення та культуру оформлення розв’язків задач.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: підруч. для 9 класу  Бар’яхтар В. Г., Довгий С. О., Божинова Ф. Я., <<Читати онлайн>>

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Вчимося розв’язувати задачі.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 43.1. По поверхні озера зі швидкістю 1 м/с поширюється хвиля, профіль якої має вигляд синусоїди, зображеної на рисунку. Визначте період вертикальних коливань поплавка на поверхні озера.

 Задача 43.2. Шнуром поширюється поперечна хвиля зі швидкістю 3 м/с. На рисунку показано положення шнура в певний момент часу та напрямок поширення хвилі. Скориставшись рисунком і вважаючи, що сторона клітинки дорівнює 15 см, визначте  амплітуду коливань шнура та довжину механічної хвилі; обчисліть її період і частоту.

Задача 43.3. У якому напрямку в цей момент часу переміщуються позначені на рисунку частинки, якщо поперечна хвиля поширюється вправо? Куди спрямовані вектори швидкостей цих частинок?

Задача 43.4. У якому напрямку поширюється хвиля, якщо в цей момент часу частинка С рухається вгору.

Задача 43.5. Плавучий буй за 45 с піднявся на гребенях хвиль 15 разів. Визначте швидкість хвиль, якщо відстань між їхніми гребенями дорівнює 3 м.

Задача 43.6. Під час штилю з катера в озеро кинули якір, від якого пішли хвилі. Рибалка на березі помітив, що хвиля дійшла до нього через 50 с, а відстань між гребенями хвиль дорівнює 50 см. Він також помітив, що за 5 с відбулося 20 сплесків об берег. На якій відстані від рибалки був катер?

Задача 43.7. Швидкість звуку в повітрі становить 330 м/с, а в сталі - 3,5 км/с. По одному кінцю стальної залізничної рейки завдовжки 12 м стукнули молотком. З’ясуйте, на скільки пізніше звук від удару прийде до іншого кінця рейки в повітрі, ніж у сталі. 

3. Запитання до уроку.

Запитання 43.1. Чи можна за звуком дриля з’ясувати: працює він вхолосту чи свердлить отвір? Відповідь обґрунтуйте.

Запитання 43.2. Хлопчик упустив м’яч у басейн. Чи зможе він пригнати м’яч назад до бортика, якщо створюватиме хвилі, б’ючи палицею по воді? Відповідь обґрунтуйте.

Запитання 43.3. Деревина є кращим провідником звуку, ніж повітря. Однак, зачиняючи двері ми значно менше чуємо шум у сусідньому приміщенні. Чому?

Запитання 43.4. Якщо на кільце натягнути еластичну плівку й вдарити по ній, то можна почути звук. Поясніть, чому звук буде набагато гучнішим, якщо кільце із плівкою надіти на порожній циліндр (як у барабанах).

Запитання 43.5. З якою метою підлогу читальних залів устеляють килимовими доріжками?

Запитання 43.6. Чи можна на Землі почути звук  сильного вибуху на Місяці?

Запитання 43.7. Чому людина, що пірнула у воду, не чує шуму на березі річки, хоча вода проводить добре звук?

Запитання 43.8. На скрипці й на флейті відтворюють ту саму ноту. Чи однакові частоти звуків, що видають ці інструменти? Чим відрізняються ці звуки, якщо їхня гучність однакова?

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 17.

Задача 43.8. Визначте швидкість звуку у склі, якщо звукова хвиля з частотою 1200 Гц має довжину 4,25 м. (В. 5100 м/с)

Задача 43.9. Через який час людина почує луну, якщо відстань до перешкоди 170 м, а швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 м/с? (В. 1 с)

Задача 43.10. Людина, стоячи на березі моря, визначила, що відстань між двома сусідніми гребенями хвиль дорівнює 8 м і що за 1 хв повз неї пройшло 45 гребенів. Визначте швидкість поширення хвиль. (В. 6 м/с)

Усне опитування по запитаннях до уроку.

5. Перевір себе.

Середній рівень

Задача 43.1.С. Чому дорівнює швидкість звуку в повітрі, якщо відстань від джерела до приймача, яка дорівнює 1 км, звук проходить за 3 с?

Задача 43.2.С. Джерело звуку створює хвилю з частотою 15 кГц. Швидкість її поширення у гумі дорівнює 60 м/с. Чому дорівнює довжина цієї звукової хвилі під час її поширення в гумі?

Достатній рівень

Задача 43.1.Д. Визначте відстань від людини до перешкоди, якщо надісланий нею звуковий  сигнал, відбившись від перешкоди, прийшов назад через 6 с. Уважайте, що швидкість звуку в повітрі 340 м/с.

Задача 43.2.Д. Під час вимірювання глибини моря під кораблем за допомогою ехолота виявилось, що моменти відправлення й прийняття ультразвуку розділені проміжком часу 0,6 с. Яка глибина моря під кораблем?

6. Для допитливих.

Задачі підвищеної складності:

Задача 43.1.О. Система “звукоізоляції” деяких кажанів настільки досконала, що вони здатні ловити порух плавця дрібної рибки, який виступає лише на 2 мм над поверхнею води. З якою точністю кажани мають визначати час між випромінюванням ультразвукового імпульсу і його відбиттям? Швидкість ультразвуку в повітрі становить 340 м/с. (В. 11,76 мкс)