Тема заняття:

Поширення механічних коливань у пружних середовищах. Звукові хвилі, їх характеристики та використання.

Заговори до мене, щоб я тебе побачив….� Сократ

Тема заняття:

Поширення механічних коливань у пружних середовищах. Звукові хвилі, їх характеристики та використання.

План заняття

​

1. Поширення коливань у пружному середовищі.

2. Параметри хвиль.

3. Історія вивчення звуку.

4. Джерела звуку.

5. Існування інфра- та ультразвуків в природі та техніці.

Середовище, між частинками якого діють сили взаємодії, називають пружним середовищем

Поширення коливань у середовищі

Поширення коливань у середовищі називають хвильовим процесом, або хвилею.

​

​

Фронт хвилі – поверхня, на якій всі точки середовища коливаються в одній фазі.

Сферична хвиля – хвиля, фронт якої є сферою чи її частиною.

Плоска хвиля – це хвиля, в якої хвильовий фронт являє собою площину.

Фронт хвилі – поверхня, на якій всі точки середовища коливаються в одній фазі.

​

Частота хвилі ν – це кількість гребенів хвилі, які проходять через дану точку за одиницю часу (або кількість повних коливань)

​

Швидкість хвилі υ – це швидкість, з якою переміщається гребінь хвилі.

Задача: � Чому дорівнює швидкість морських хвиль, якщо вони підіймають плавучий буй кожні 1,5с? Відстань між гребнями сусідніх хвиль дорівнює 6м.

Види хвиль

Поперечні хвилі

• Коливання відбуваються в напрямку перпендикулярному до напрямку поширення хвилі
• Поширюються в твердих тілах (деформація зсуву), рідини.

Напрямок коливання

Напрямок поширення

хвиль

Повздовжні хвилі

• Коливання відбуваються в напрямку поширення хвилі
• Поширюються в усіх тілах (деформація стиску, розтягу) і в повітрі (звукові хвилі)

​

Напрямок

коливань

Напрямок

поширення хвиль

​

Параметри хвиль

Частота хвилі ν – це кількість гребенів хвилі, які проходять через дану точку за одиницю часу (або кількість повних коливань)

​

​

Швидкість хвилі υ – це швидкість, з якою переміщається гребінь хвилі.

Співвідношення між частотою хвилі та її довжиною

Історія вивчення звуку

Процес поширення звуку також являє собою хвилю.

​

Вперше це припущення зробив знаменитий англійський фізик Ісаак Ньютон

(1643 –1727).

Наука, що вивчає звуки називається акустикою.

Звук – механічне коливання, що поширюється у пружних середовищах: газах, рідинах і твердих тілах.

Звук – це поздовжня хвиля

Звук (звукові хвилі) це пружні хвилі, що здатні викликати у людини слухові відчуття.

Знайдіть джерело звуку в загадках:

4. Щось на небі гуркотить,�Наче звір страшний летить.�Сильний дощ на землю ллється,�Звір у руки не дається.�Очі світяться яскраво –�Всі у дім тікайте жваво!

2. Він маленький й голосний

Скликує всіх на урок.

Для дорослих і маленьких

Чарівний гучний …

1. Я вночі дзижчу на вухо,�Та не джміль я і не муха.�Непомітно вас я – кусь!�Й крові вашої на п'юсь.

​

3. В нього крила, в нього вуса,�Трохи я його боюся.�Як летить – так чути звук.�Бронзовий великий …

Людина відчуває звук за умов:

1. Наявності джерела звуку, створюються коливання частотою від 16 до 20000 Гц
2. Є пружне середовище між вухом і джерелом звуку
3. Потужність звукових хвиль достатня для здобуття відчуття звуку

Швидкість звуку залежить від властивостей середовища, в якому розповсюджується звук.

У повітрі при підвищені температури на 1°С швидкість звуку збільшується приблизно на 0,60 м/с.  

Таблиця. Швидкість звуку в різних середовищах .

Приказка «німий мов риба» виявилася спростованою. Риби неймовірно балакучі. Звуки деяких риб нагадують свистки футбольних суддів, інших – стрільбу з гвинтівки чи пістолету, а дехто галасує, немов мотоцикл, чи видає хлопки.

Найгучніша в світі тварина - блакитний кит. Він може видавати звуки в 188 дБ, які чутні на відстані до 8500 км. від кита.

І одна лише акула завжди мовчить.

«Жди поки рак свисне» - неможливість чогось дочекатися.

З розвитком науки про механічні хвилі ця приказка втратила свій сенс, адже раки “говорять”.

Однак вони видають звуки в діапазоні нечутному для людського вуха.

Посміхніться! Це теж джерела звуку .

Чутний звук

(16 – 20000 Гц)

Ультразвук

(20000 Гц – 1 ГГц)

Інфразвук

(0 – 16 Гц)

�

У природі ультразвук зустрічається як компонент багатьох природних шумів: у шумі вітру, водопаду, дощу, морської гальки, що перекочується прибоєм, в грозових розрядах. Багато ссавців, наприклад кішки і собаки, володіють здатністю сприйняття ультразвуку частотою до 100 кГц, а локаційні здібності кажанів, нічних комах і морських тварин всім добре відомі.

Звук, який використовують для спілкування китоподібні?

Який вид коливань зашифровано на малюнку?

Який вид коливань зашифровано на малюнку?

Процес, який переносить механічну енергію, називається…..